JP2009506843A - Artificial disc - Google Patents
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- A61F2002/30662—Ball-and-socket joints with rotation-limiting means
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
- A61F2002/30884—Fins or wings, e.g. longitudinal wings for preventing rotation within the bone cavity
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
- A61F2002/30889—Arcuate pegs
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
- A61F2002/30897—Stepped protrusions, i.e. having discrete diameter changes
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30878—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves with non-sharp protrusions, for instance contacting the bone for anchoring, e.g. keels, pegs, pins, posts, shanks, stems, struts
- A61F2002/30899—Protrusions pierced with apertures
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- A61F2/3094—Designing or manufacturing processes
- A61F2002/30971—Laminates, i.e. layered products
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- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2/442—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient
- A61F2/4425—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient made of articulated components
- A61F2002/443—Intervertebral or spinal discs, e.g. resilient made of articulated components having two transversal endplates and at least one intermediate component
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2002/448—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs comprising multiple adjacent spinal implants within the same intervertebral space or within the same vertebra, e.g. comprising two adjacent spinal implants
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
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- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2002/4495—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs having a fabric structure, e.g. made from wires or fibres
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
- A61F2002/4677—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor using a guide wire
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2210/0061—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof swellable
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0033—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementary-shaped recess, e.g. held by friction fit
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0075—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements sutured, ligatured or stitched, retained or tied with a rope, string, thread, wire or cable
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0091—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements connected by a hinged linkage mechanism, e.g. of the single-bar or multi-bar linkage type
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0004—Rounded shapes, e.g. with rounded corners
- A61F2230/0015—Kidney-shaped, e.g. bean-shaped
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0028—Shapes in the form of latin or greek characters
- A61F2230/0043—L-shaped
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0028—Shapes in the form of latin or greek characters
- A61F2230/0058—X-shaped
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0063—Three-dimensional shapes
- A61F2230/0069—Three-dimensional shapes cylindrical
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2250/0014—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof having different values of a given property or geometrical feature, e.g. mechanical property or material property, at different locations within the same prosthesis
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
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Abstract
人工椎間板、かかる人工椎間板を含むシステム、およびその使用方法が記載されている。本人工椎間板は、圧縮性芯部材によって分離された上位および下位運動終板を含む。本人工椎間板は、垂直方向に剛性、ねじり剛性、矢状平面に曲げ剛性、および前方平面に曲げ剛性を示し、これらの特徴の程度は、成分、構造、および椎間板の他の特徴を調整することによって独立して調節することができる。本発明の一実施形態によって提供される人工椎間板は、第一の運動終板と、第一の運動終板と実質上並行関係で第一の運動終板に直接的または間接的に結合された第二の運動終板と、第一および第二の運動終板の間に配置される芯部材とを備え、第一の運動終板は、非展開状態から展開状態へと選択的に可動な固定部材を含む。An artificial disc, a system including such an artificial disc, and methods of use thereof are described. The artificial intervertebral disc includes upper and lower motion endplates separated by a compressible core member. The artificial disc exhibits stiffness in the vertical direction, torsional stiffness, bending stiffness in the sagittal plane, and bending stiffness in the anterior plane, and the degree of these features can adjust the composition, structure, and other features of the disc Can be adjusted independently. An artificial disc provided by an embodiment of the present invention is coupled directly or indirectly to a first endplate and a first endplate in a substantially parallel relationship with the first endplate. A fixed member that includes a second end plate and a core member disposed between the first and second end plates, and the first end plate is selectively movable from a non-deployed state to a deployed state. including.
Description
(発明の背景)
椎間板は解剖学的および機能的にみて複関節である。椎間板は三つの成分構造から成る。(1)髄核、(2)線維輪、および(3)椎骨運動終板である。これらの成分構造内の生物医学的組成物および解剖学的配置は、椎間板の生体力学的機能に関連している。
(Background of the Invention)
The intervertebral disc is anatomically and functionally complex. The intervertebral disc consists of three component structures. (1) nucleus pulposus, (2) annulus fibrosus, and (3) vertebral motion endplate. The biomedical composition and anatomical arrangement within these component structures are related to the biomechanical function of the disc.
脊椎椎間板は、外傷または疾病過程に起因してずれる、または損傷する場合がある。ずれまたは損傷が発生すると、髄核は脊柱管または椎間孔へ脱出および突出する場合がある。かかる変形は、椎間板ヘルニアまたはぎっくり腰として知られている。椎間板ヘルニアまたはぎっくり腰は、部分的閉塞性穴を通り脊柱管を抜け出る脊髄神経を圧迫する場合があり、その分布領域での痛覚または麻痺を引き起こす。 The spinal disc may be displaced or damaged due to trauma or disease processes. When misalignment or damage occurs, the nucleus pulposus may escape and protrude into the spinal canal or intervertebral foramen. Such a deformation is known as a herniated disc or a tight waist. An intervertebral hernia or tight waist may compress the spinal nerve that passes through the partially obstructive hole and exits the spinal canal, causing pain or paralysis in its distribution area.
この状態を緩和するために、疾患椎間板を摘出し、二つの隣接した脊椎を融合させる必要がある場合がある。本手技においては、椎間板によって最初に占有している場所にスペーサを挿入するが、安定性を増大させるためにプレートおよびロッドなどさらなる固定用具を追加する場合がある。外傷性および変性脊髄疾患に対するかかる「脊椎融合術」の優れた短期成果にもかかわらず、長期研究では、生体力学的環境の変化が可動性の隣接した椎間板での変性変化に繋がることが明らかになっている。隣接した椎間板は、融合部分の剛性の増大に起因して、運動および応力が増大する。長期的には、脊椎の運動の力学におけるこの変化により、これらの隣接する椎間板は悪化する。 To alleviate this condition, it may be necessary to remove the diseased disc and fuse two adjacent vertebrae. In this procedure, spacers are inserted where they are initially occupied by the intervertebral disc, but additional fixation devices such as plates and rods may be added to increase stability. Despite the excellent short-term outcomes of such “spine fusion” for traumatic and degenerative spinal cord diseases, long-term studies reveal that changes in the biomechanical environment lead to degenerative changes in the mobile adjacent disc It has become. Adjacent intervertebral discs have increased motion and stress due to the increased stiffness of the fused portion. In the long term, this change in the dynamics of the spine exacerbates these adjacent discs.
この問題を回避するために、脊椎融合術に対する代替手法として、人工椎間板の交換が提唱されてきた。自然椎間板の正常運動学および負荷分散性を回復させるために種々の型の人工椎間板が開発されてきたが、それらは玉継手(ball and socket)型椎間板およびエラストマー型椎間板の二つの分類にグループ化することができる。 In order to avoid this problem, replacement of an artificial disc has been proposed as an alternative to spinal fusion. Various types of artificial intervertebral discs have been developed to restore the normal kinematics and load dispersibility of natural discs, but they are grouped into two categories: ball and socket discs and elastomeric discs can do.
玉継手型の人工椎間板は通常金属プレートから成り、一方は上位椎骨に結合され、他方は下位椎骨に結合され、ポリエチレンまたは金属の座面が球として働く。金属プレートは、座面を収容する凹形の領域を有してもよい。玉継手型は、椎間板を取り付ける椎骨間の自由回転または運動を可能にし、従って、曲げおよび並進に対して負荷分散能力を持たない(いくつかの玉継手型人工椎間板は、特性を限定する回転を有し、自然の椎間板を目指した適切な回転力は依然として解決されていない)。この型の人工椎間板は、垂直方向に非常に高い剛性を有し、それらは自然の椎間板の正常な圧縮剛性を再現することができない。さらに、これらの型の椎間板における荷重負担能力の欠乏は、隣接する椎間板に余分の荷重を負担させ、隣接する椎間板および小関節面の最終的な変性を引き起こす。これらの型の椎間板はまた、自然な圧縮性の不足の直接的な結果として、自然の椎間板が有する回転の瞬間アクセス(IAR)を再現することができない。 Ball joint-type artificial discs usually consist of metal plates, one connected to the upper vertebra and the other to the lower vertebra, with a polyethylene or metal seat as a sphere. The metal plate may have a concave region that accommodates the seating surface. The ball joint type allows free rotation or movement between the vertebrae to which the intervertebral discs are attached, and therefore has no load balancing capability for bending and translation (some ball joint type artificial discs have limited rotation properties). And the proper rotational force aimed at natural intervertebral discs has not yet been resolved). This type of artificial disc has a very high stiffness in the vertical direction and they cannot reproduce the normal compression stiffness of a natural disc. In addition, the lack of load bearing capacity in these types of intervertebral discs causes the adjacent discs to carry extra loads, resulting in eventual degeneration of the adjacent discs and facets. These types of intervertebral discs also cannot reproduce the rotational instantaneous access (IAR) that natural intervertebral discs have as a direct result of the lack of natural compressibility.
エラストマー型人工椎間板では、弾性ポリマーは金属プレート間にあり、これらの金属プレートは、上位脊椎および下位脊椎に固定される。弾性ポリマーは、金属プレートの接触面を粗雑および多孔質にすることによって、金属プレートに接合され得る。この型の椎間板は、垂直方向での衝撃を吸収することができ、荷重負担能力を有する。しかしながら、この構造は、弾性ポリマーと金属プレートとの間の接触面に問題を有する。金属プレートの接触面をより優れた結合をさせるために処理した場合でも、長期使用後にはポリマー破片が生成される。さらに、金属基板へのエラストマーの結合は、せん断疲労強度が不十分なので、長期使用後には不全となる傾向がある。 In an elastomeric prosthetic disc, the elastic polymer is between the metal plates, which are fixed to the upper and lower vertebrae. The elastic polymer can be joined to the metal plate by making the contact surface of the metal plate rough and porous. This type of intervertebral disc can absorb impacts in the vertical direction and has a load bearing capability. However, this structure has problems with the contact surface between the elastic polymer and the metal plate. Even when the contact surface of the metal plate is treated for better bonding, polymer fragments are produced after prolonged use. Furthermore, the bonding of the elastomer to the metal substrate tends to fail after prolonged use due to insufficient shear fatigue strength.
玉継手型およびエラストマー型椎間板に関連する上述の不利点により、新しい人工デバイスのための必要性が長い間存在してきた。いくつかのかかる人工デバイスは、2003年8月1日に出願された、米国特許出願第10/632,538号、および2004年7月30日に出願された米国特許出願第10/903,276号に記載されており、それぞれは参照することによって本願に援用される。先述の出願は、とりわけ、上位運動終板、下位運動終板、二つの運動終板の間に位置する圧縮性芯部材を含む人工椎間板を記載している。一体構造、二体構造、三体構造、および四体構造を含む、いくつかの人工椎間板の実施形態を記載する。 Due to the aforementioned disadvantages associated with ball joint and elastomeric discs, there has long been a need for new artificial devices. Some such artificial devices are described in US patent application Ser. No. 10 / 632,538, filed Aug. 1, 2003, and US Patent Application No. 10 / 903,276, filed Jul. 30, 2004. Each of which is incorporated herein by reference. The aforementioned application describes, inter alia, an artificial intervertebral disc that includes an upper end plate, a lower end plate, and a compressible core member positioned between two end plates. Several artificial disc embodiments are described, including monolithic, two-body, three-body, and four-body structures.
かかる人工椎間板およびそれらの使用方法は大いに期待を持てるが、人工椎間板およびそれらの使用方法の改良の必要性が残る。 Although such artificial discs and their methods of use are highly promising, there remains a need for improvements in artificial discs and their methods of use.
(関連文献)
特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16。さらに、特許文献17、特許文献18、特許文献19、および特許文献20が公開されている。さらに、非特許文献1を参照されたい。
Patent Literature 1, Patent Literature 2, Patent Literature 3,
人工椎間板およびかかる椎間板の使用方法を提供する。本人工椎間板は通常、上位運動終板、下位運動終板、および前記二つの運動終板の間に位置する圧縮性芯部材を含む。 Prosthetic discs and methods of using such discs are provided. The artificial intervertebral disc typically includes an upper end plate, a lower end plate, and a compressible core member located between the two end plates.
いくつかの実施形態では、本人工椎間板は、圧縮性素子によって分離される上端および下端運動終板を含むことを特徴とする。前記二つのプレートは、上端運動終板の少なくとも一つの部位、および下端運動終板の少なくとも一つの部位で巻回されている少なくとも一つの線維によって保持される。前記線維は、高弾性率および高耐摩耗性を有する概して高い張力の線維である。使用する線維の数、前記線維の厚さ、線維巻回層の数、それぞれの層に適用される張力、および前記線維巻回の交差パターンなどの要素と同様に前記線維の弾性特性は、人工椎間板構造が、正常に機能する自然の椎間板の機能的特徴および身体力学を模倣できるようにする。あるいは、前記二つのプレートは、それぞれのプレートを前記圧縮性素子に連結する係合機構によって保持される。本椎間板は別個の椎骨体部固定素子とともに用いてもよく、またはそれは統合椎骨体部固定素子を含んでもよい。 In some embodiments, the artificial intervertebral disc is characterized by including an upper end and a lower end motion endplate separated by a compressible element. The two plates are held by at least one fiber wound around at least one portion of the upper end plate and at least one portion of the lower end plate. The fibers are generally high tension fibers with high modulus and high wear resistance. The elastic properties of the fibers, as well as factors such as the number of fibers used, the thickness of the fibers, the number of fiber winding layers, the tension applied to each layer, and the crossing pattern of the fiber windings, The intervertebral disc structure allows the functional features and physical mechanics of a normally functioning natural intervertebral disc to be mimicked. Alternatively, the two plates are held by an engagement mechanism that connects each plate to the compressible element. The intervertebral disc may be used with a separate vertebral body fixation element or it may include an integrated vertebral body fixation element.
いくつかの任意の芯材料および構造は、本願に記載の前記人工椎間板の実施形態のそれぞれに組み込まれ得る。例えば、前記芯部材は、ポリウレタンまたはシリコーンなどの好適な高剛性の材料から形成してもよく、通常射出成形または圧縮成形によって製作される。他の例では、前記芯部材は、線維から織った織物の層から形成してもよい。さらに別の例では、前記芯部材は、線維強化ポリウレタンまたはシリコーンなどの材料の組み合わせを含み得る。さらなる選択肢として、一つ以上のスプリング部材は、同軸関係(芯部材は略円筒形状またはトロイダル形状を有し、スプリングがその中心に配置される)などで、芯部材と共に上位および下位の運動終板の間に配置され得る。 A number of optional core materials and structures can be incorporated into each of the artificial disc embodiments described herein. For example, the core member may be formed from a suitable high-rigidity material such as polyurethane or silicone, and is usually manufactured by injection molding or compression molding. In another example, the core member may be formed from a layer of fabric woven from fibers. In yet another example, the core member may include a combination of materials such as fiber reinforced polyurethane or silicone. As a further option, one or more spring members may be coaxially connected (the core member has a generally cylindrical or toroidal shape and the spring is centered) between the upper and lower endplates with the core member. Can be arranged.
他の実施形態では、前記芯構造は、異なる耐荷重性を有し、芯構造の回転の中心を変化させる能力を有する二つ以上の芯部材を含む。前記芯部材の変動性は、材料、構造、または他の特性の選択によって提供してもよい。さらに別の実施形態では、前記芯構造は、種々の剛性または他の材料性質を提供する材料から形成または構成され、異なる荷重または荷重形態に順応する一つ以上の芯部材を含む。これらの芯構造の例は、異なる材料から形成される別個の部分を有する芯、溝または他の目的(殺菌など)のために前記芯部材の一部に形成される他の特徴を有する芯、および前記芯部材と結合される、または一体的に形成されるコイルまたは結合器を有する芯を含む。 In another embodiment, the core structure includes two or more core members having different load bearing capabilities and the ability to change the center of rotation of the core structure. The variability of the core member may be provided by selection of material, structure, or other characteristics. In yet another embodiment, the core structure includes one or more core members formed or constructed from materials that provide various stiffnesses or other material properties to accommodate different loads or load configurations. Examples of these core structures include cores having separate portions formed from different materials, cores having grooves or other features formed on a portion of the core member for other purposes (such as sterilization), And a core having a coil or coupler coupled to or integrally formed with the core member.
さらに別の実施形態では、前記芯構造は、大きさ、形状、配置、または前記芯部材の他の特徴もしくは特徴の組み合わせを調節するように適合される一つ以上の機構が提供される。例えば、前記芯部材は、ねじ山、スロット、およびツメ、または前記芯の高さを調節する、もしくは前記芯の他の性質を調節する能力を提供する他の機構を含んでもよい。 In yet another embodiment, the core structure is provided with one or more mechanisms adapted to adjust the size, shape, arrangement, or other features or combination of features of the core member. For example, the core member may include threads, slots, and claws, or other mechanisms that provide the ability to adjust the height of the core or adjust other properties of the core.
いくつかの特に好ましい芯構造は、前記人工椎間板の移植後膨張するように適合される中空部材を含む。このようにして、前記人工椎間板は、前記椎間板を送達および移植するための収縮状態(芯が膨張していない)、および移植後患者が使用するように適合される膨張状態(芯が膨張している)が提供される。これらの芯構造は、前記芯の膨張を促進するように適合される流体ポートが提供される。別法として、前記中空の芯部材から延出する流体連通内腔を提供してもよく、膨張媒体を芯に注入してもよい内腔を提供する。前記中空の芯は二つ以上の成分が提供され得、それぞれは独立してもよく、または互い流体連通していてもよい。 Some particularly preferred core structures include a hollow member adapted to expand after implantation of the artificial disc. In this way, the artificial disc is in a contracted state (the core is not inflated) for delivering and implanting the disc, and an expanded state (the core is inflated) adapted for use by the patient after implantation. Is provided). These core structures are provided with fluid ports that are adapted to promote expansion of the core. Alternatively, a fluid communication lumen extending from the hollow core member may be provided, and a lumen through which an inflation medium may be injected into the core is provided. The hollow core may be provided with two or more components, each of which may be independent or in fluid communication with each other.
いくつかの任意の運動終板および関連する機構は、本願に記載の前記人工椎間板の実施形態のそれぞれに組み込んでもよい。例えば、前記運動終板は、前記椎間の隙間内の前記椎間板の回転を促進するために湾曲形状またはインゲン豆形状であってもよい。別法として、前記運動終板は、実質上円筒型芯部材に係合または保持するように適合される部分的に円筒形状から成ってもよい。 Some optional endplates and associated mechanisms may be incorporated into each of the artificial disc embodiments described herein. For example, the end plate may be curved or bean-shaped to facilitate rotation of the intervertebral disc within the intervertebral space. Alternatively, the end plate may be of a partially cylindrical shape that is adapted to engage or retain a substantially cylindrical core member.
以下の図面および詳細な説明を参照することにより、他のおよびさらなるデバイス、装置、構造、および方法を記載する。 Other and further devices, apparatus, structures, and methods are described by reference to the following drawings and detailed description.
本願に包含される図面は必ずしも縮尺して描画しておらず、いくつかの成分および特性は明確にするために誇張されている。 The drawings included in this application are not necessarily drawn to scale, and some components and characteristics are exaggerated for clarity.
(好ましい実施形態の説明)
本発明を開示する前に、本発明は記載する特定の実施形態に限定されず、従って、当然ながら変化してもよいことが理解されるものとする。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるので、本願で使用する専門用語は、特定の実施形態を単に説明する目的であり、限定的となることを意図していないことも、さらに理解されるべきである。
(Description of Preferred Embodiment)
Before disclosing the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments described, and thus may, of course, vary. Since the scope of the present invention is limited only by the appended claims, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. Should be further understood.
値域が提供されている場合、それが文脈によって明確に説明されていない限り、その下限単位の少なくとも10分の1に至るまでの範囲の、その値域の上限と下限との間の、および任意のその他の提示された値、またはその提示された値域内に存在する値は本発明内に包含されることが理解される。これらのより小さな範囲の上限と下限は、より小さな範囲に独立して含まれてもよく、提示された値域より具体的に除外された限度でない限り、本発明内にさらに包含される。提示された範囲が一方または双方の限度を含む場合、これらの含まれた限度の一方または双方を除外する範囲もまた本発明に含まれる。 If a range is provided, unless it is clearly explained by context, the range up to at least one-tenth of the lower limit unit, between the upper and lower limits of the range, and any It is understood that other proposed values or values that lie within the proposed range are encompassed within the present invention. The upper and lower limits of these smaller ranges may be independently included in the smaller ranges and are further encompassed within the present invention, unless they are specifically excluded from the stated range. Where the stated range includes one or both of the limits, ranges excluding either or both of those included limits are also included in the invention.
別段の定義がない限り、本願に使用される専門用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有する。本願に記載されるものに類似した、または同様の方法および材料もまた、本発明の実践および試験に使用可能ではあるが、好ましい方法および材料を以下に記載する。本願に言及された全ての出版物は、前記出版物に引用されるものに関連する方法および/または材料を開示および記載するために、参照することによって本願に援用される。 Unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Although methods and materials similar or similar to those described herein can also be used in the practice and testing of the present invention, the preferred methods and materials are described below. All publications mentioned in this application are herein incorporated by reference to disclose and describe methods and / or materials related to those cited in the publication.
本願および添付の特許請求の範囲内で使用されている、単数形「a」、「an」および限定詞「the」は、文脈が明確に説明していない限り、複数もその指示対象となることが留意されなくてはならない。 As used in this application and the appended claims, the singular forms “a”, “an”, and “the” are plural unless the context clearly dictates them. Must be noted.
本願に記載の出版物は、本出願の出願日以前の開示のみを提供している。本願のいかなる内容でも、本発明が、先行の発明を理由として、それらの出版物の日付より以前の発明と見なされる権利を持たないことを認めると解釈してはならない。さらに、記載された公開日は実際の公開日と異なる場合があり、個々に確認する必要がある場合がある。 The publications mentioned in this application provide only disclosure prior to the filing date of the present application. Nothing in this application shall be construed as an admission that the present invention is not entitled to an invention prior to the date of those publications because of the prior invention. In addition, the stated publication date may differ from the actual publication date and may need to be individually confirmed.
本開示を読むと当業者には明白となるように、本願に記載および例示の個々の実施形態のそれぞれは、別個の成分および特徴を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴と容易に分離させたり、または組み合わせたりされ得る。 As will be apparent to those skilled in the art upon reading this disclosure, each individual embodiment described and illustrated herein has distinct components and features, and others without departing from the scope or spirit of the invention. Can be easily separated or combined with the features of any of the embodiments.
(I.記載する人工椎間板の概説)
人工椎間板、かかる椎間板を使用する方法、かかる椎間板を移植するための装置、およびかかる椎間板を移植するための方法を本願に開示する。人工椎間板、移植装置、および方法は記載する特定の実施形態に限定されず、従って、当然ながら変化してもよいことが理解されるものとする。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるので、本願で使用する専門用語は、特定の実施形態を単に説明する目的であり、限定的となることを意図していないこともさらに理解されるものとする。
(I. Outline of the artificial disc to be described)
Disclosed herein are artificial discs, methods of using such discs, devices for implanting such discs, and methods for implanting such discs. It should be understood that the prosthetic discs, implantation devices, and methods are not limited to the specific embodiments described, and may, of course, vary. Since the scope of the present invention is limited only by the appended claims, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. It will be further understood.
人工椎間板は、脊椎動物生命体、例えば、ヒトなどの哺乳類の脊椎での椎間板の代わりに用いることができるように構成または成形される人工的または人為的なデバイスであることが好ましい。本人工椎間板は、二つの隣接椎骨体部間の自然に存在する椎間板を摘出すると出現する、二つの隣接椎骨体部間の空間、すなわち、椎間板の隙間を実質上占有できる寸法を有する。実質上占有とは、人工椎間板が代替品として役立つよう、自然の椎間板が果たす機能の一部または全部を果たすことができる二つの隣接椎骨体部間の空間に十分な体積を占有することを指す。特定の実施形態では、本人工椎間板は、自然に存在する椎間体部椎間板に類似したほぼ豆形構造を有してもよい。多くの実施形態では、人工椎間板の長さは約5mmから約40mm、好ましくは約10mmから約25mmに及び、人工椎間板の幅は約2mmから約50mm、好ましくは約10mmから約35mmに及び、人工椎間板の高さは約2mmから約15mm、好ましくは約5mmから約12mmに及ぶ。 The artificial disc is preferably an artificial or artificial device that is constructed or shaped to be used in place of an intervertebral disc in a vertebrate organism, for example, the spine of a mammal such as a human. This artificial intervertebral disc has a size that can substantially occupy the space between two adjacent vertebral body portions, ie, the intervertebral disc gap, that appears when a naturally occurring intervertebral disc between two adjacent vertebral body portions is extracted. Substantial occupancy refers to occupying a sufficient volume in the space between two adjacent vertebral bodies that can perform some or all of the functions that a natural disc performs so that the artificial disc can serve as a replacement. . In certain embodiments, the prosthetic disc may have a generally bean-like structure similar to a naturally occurring interbody disc. In many embodiments, the length of the artificial disc ranges from about 5 mm to about 40 mm, preferably from about 10 mm to about 25 mm, and the width of the artificial disc ranges from about 2 mm to about 50 mm, preferably from about 10 mm to about 35 mm. The height of the disc ranges from about 2 mm to about 15 mm, preferably from about 5 mm to about 12 mm.
本椎間板は、上位(または上端)および下位(または下端)双方の運動終板または骨接触構造(例えば、隣接プレート、分断プレート、スパイク、竜骨、多孔質表面および同等物)を通常含み、上位および下位運動終板は圧縮性素子によって互いに離間し、運動終板と圧縮性素子の連結構造は、本物の椎間板を機能的に綿密に模倣する人工椎間板を提供することを特徴とする。いくつかの本人工椎間板の特性は、上端および下端運動終板が、例えば、線維圧縮性素子の少なくとも一つの線維によって保持され、上端および下端運動終板のそれぞれの少なくとも一部の周囲に巻回されていることである。従って、これらの実施形態では、二つの運動終板(または基板)は、プレートが互い接合されるように上位運動終板および下位運動終板の少なくとも一つのドメイン/部分/領域で巻回される一つ以上の線維によって互いに保持される。 The intervertebral disc typically includes both upper (or upper) and lower (or lower) end-of-motion or bone contact structures (eg, adjacent plates, severing plates, spikes, keels, porous surfaces and the like) The inferior endplates are separated from each other by a compressible element, and the connection structure of the endplates and the compressible element provides an artificial intervertebral disc that functionally closely imitates a real intervertebral disc. Some of the properties of the present intervertebral disc include that the upper and lower end motion endplates are held by, for example, at least one fiber of a fiber compressible element and wound around at least a portion of each of the upper and lower end motion endplates. It is that. Thus, in these embodiments, the two end plates (or substrates) are wound in at least one domain / part / region of the upper end plate and the lower end plate so that the plates are joined together. Held together by one or more fibers.
本人工椎間板を使用する方法もまた提供する。本人工椎間板は、脊椎動物生命体での損傷した、または機能不全の椎間板の交換に使用を見出す。一般に、脊椎動物生命体は「哺乳動物」または「哺乳類」であり、これらの用語は、肉食動物(例えば、イヌおよびネコ)、齧歯目(例えば、マウス、モルモットおよびラット)、ウサギ目(例えば、ウサギ)および霊長類(例えば、ヒト、チンパンジーおよびサル)を含む、哺乳綱内の生命体を説明するのに広義に使用される。多くの実施形態では、対象はヒトとなる。 A method of using the present artificial disc is also provided. The artificial disc finds use in replacing damaged or malfunctioning discs in vertebrate organisms. In general, a vertebrate organism is a “mammal” or “mammal” and these terms include carnivores (eg, dogs and cats), rodents (eg, mice, guinea pigs and rats), rabbits (eg, , Rabbits) and primates (eg, humans, chimpanzees and monkeys) are used broadly to describe life forms within the mammalian class. In many embodiments, the subject is a human.
一般に、装置は、椎間板の隙間を形成する典型的な手術手技に準じて、対象または患者から交換される自然の椎間板の一部または全部を最初に摘出することによって用いる。次に、本人工椎間板を椎間板の隙間に移植または配置し、摘出した椎間板と人工椎間板の交換が完了する。この移植ステップは、用いる人工デバイスの特定の形態に応じて、椎骨体部固定素子の移植サブステップ、移植後の椎骨体部固定ステップ、または他の変形形態を含んでもよい。さらに、上述の移植ステップは、移植部位にシステム成分を移植するための一つ以上の移植デバイス(または椎間板送達デバイス)の使用を含んでもよい。 In general, the device is used by first removing part or all of a natural disc that is to be replaced from a subject or patient in accordance with a typical surgical procedure that creates a disc space. Next, the artificial disc is transplanted or placed in the gap between the discs, and the exchanging of the extracted disc and the artificial disc is completed. This implantation step may include a vertebral body fixation element implantation sub-step, a post-implantation vertebral body fixation step, or other variations, depending on the particular configuration of the prosthetic device used. Furthermore, the implantation step described above may include the use of one or more implantation devices (or disc delivery devices) to implant system components at the implantation site.
二つの異なる代表的な椎間板を図1Aおよび図1Bに示す。これらの椎間板、およびその他はまた、2003年8月1日に出願された米国特許出願番号第10/632,538号(「‘538出願」)、および2004年7月30日に出願された米国特許出願番号第10/903,276号(「‘276出願」)にさらに詳細に記載されており、出願のそれぞれは参照することによって本願に援用される。図1A〜図1B、図2および図3を含む、本概説の多くの部分は、‘276出願の一部からの出典である。 Two different representative intervertebral discs are shown in FIGS. 1A and 1B. These intervertebral discs, and others, are also described in US patent application Ser. No. 10 / 632,538 (“the '538 application”) filed Aug. 1, 2003, and US filed Jul. 30, 2004. No. 10 / 903,276 (“the '276 application”) is described in further detail, each of which is incorporated herein by reference. Much of this review, including FIGS. 1A-1B, 2 and 3, is from a portion of the '276 application.
図1Aおよび図1Bに示すように、人工椎間板10のそれぞれは、上端運動終板11および下位運動終板12を含む。上端および下端運動終板11および12は実質上平面基板であり、これらのプレートは通常、長さが約10mmから約25mmなど、約5mmから約40mmであり、幅が約10mmから約35mmなど、約2mmから約50mmであり、厚さが約1mmから約4mmなど、約0.25mmから約6mmである。上端および下端運動終板または相当物は、必要な力学的性質もまた提供する生体適合性材料から製作され、運動終板を製作してもよい代表的な材料は、当業者には知られており、チタニウム、チタン合金、ステンレス鋼、コバルト/クロム/モリブデン合金、MP−35Nなどの多相合金など;超高分子質量(分子量)を有するポリエチレン(UHMWPE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのプラスチック;セラミック;グラファイトなどを含むが、それらに限定されない。図1Aおよび図1Bに示すように、上端および下端運動終板を分離するのは、圧縮性素子17である。圧縮性素子の厚さは様々であってもよいが、多くの実施形態では、約2mmから約10mmを含み、約lmmから約15mmに及ぶ。
As shown in FIGS. 1A and 1B, each of the
椎間板は、椎間板の外周に延出する部位、ドメインまたは領域である環状部位13(すなわち、輪)、および椎間板の中心にあり、輪によって包囲される部位、ドメインまたは領域である核部位(すなわち、核)14を含むことをさらに特徴とする。 The intervertebral disc is a site extending to the outer periphery of the intervertebral disc, an annular site 13 (i.e., a ring) that is a domain or region, and a nuclear site (i.e., a site, domain or region that is centrally surrounded by the annulus) (Nucleus) 14 is further included.
図1Aおよび図1Bに示すように、多くの実施形態ではプレートはかかる複数の部位を有するが、プレートは、プレートを保持するために線維を周囲に巻回される単一部位を含む。図1Aおよび図1Bに示すように、運動終板11および12は、図示されるように、例えば、線維圧縮性素子の線維を貫通させる、または巻回されてもよい複数のスロット15を含む。多くの実施形態では、デバイスの外周に存在する異なるスロットの数は、約5から約25など、約4から約36に及ぶ。図1Aおよび図1Bに示すように、圧縮性素子の一部を形成する少なくとも一つの線維16は、プレートを保持するために、例えば、上端および下端プレートでのスロットを貫通させることによって、上端および下端プレートの部位で巻回される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, in many embodiments the plate has multiple such sites, but the plate includes a single site that is wrapped around the fibers to hold the plate. As shown in FIGS. 1A and 1B, the
圧縮性素子17は通常一つ以上の線維で構成され、線維は高弾性率および高耐摩耗性を有する概略強力な線維である。強力線維とは、決裂することなく、少なくとも約250MPaなど、少なくとも約50MPaの縦応力に抵抗することができる線維を指す。線維は高弾性率を有するので、それらの弾性率は一般的に少なくとも約100MPa、通常は少なくとも約500Mpaである。線維は、約0.2mmから約2mmなど、約0.1mmから約5mmに及ぶ直径を有する概略細長の線維であり、線維成分を構成するそれぞれ個別の線維の長さは、約0.3mから約3mなど、約0.1mから約20mに及んでもよい。
The
線維状圧縮性素子を構成する線維は、いかなる適切な材料から製作してもよく、当該の代表的な材料は、合金、ポリエステル(例えば、Dacron)、ポリエチレン、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、カーボンファイバまたはグラスファイバ、ポリエチレンテレフタレート、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、多糖類、ビニルポリマー、ポリホスファゼン、ポリシロキサン、ナイロンおよび同等物を含むポリマーを含む材料を含むが、それらに限定されない。 The fibers making up the fibrous compressible element may be made from any suitable material, such as alloys, polyesters (eg Dacron), polyethylene, polyaramid, polytetrafluoroethylene, carbon fibers. Or including materials including polymers including glass fiber, polyethylene terephthalate, acrylic polymer, methacrylic polymer, polyurethane, polyurea, polyolefin, halogenated polyolefin, polysaccharide, vinyl polymer, polyphosphazene, polysiloxane, nylon and the like, It is not limited to them.
上端または下端プレートの一つ以上の部位の周囲に巻回される一つ以上の線維から構成される線維圧縮性素子は、種々の異なる形態を構成してもよい。例えば、線維は、無傷椎間板の輪を擬態するよう斜め配置を有するパターンに巻回してもよく、代表的な斜走線維形態または配置を図1Aに示す。巻回している線維の層の数は、無傷椎間板と類似した力学的性質を得るために様々であってもよい。所望に応じて、構造の整合性は、図1Bに示すように、水平型巻回形態を含むことによって緩和してもよい。 A fiber compressible element comprised of one or more fibers wound around one or more sites on the top or bottom plate may constitute a variety of different forms. For example, the fibers may be wound into a pattern having an oblique arrangement to mimic an annulus of an intact disc, and a representative oblique fiber form or arrangement is shown in FIG. 1A. The number of wound fiber layers may vary to obtain mechanical properties similar to an intact disc. If desired, structural integrity may be relaxed by including a horizontal winding configuration, as shown in FIG. 1B.
特定の実施形態では、線維圧縮性素子20は、椎間板の環状部位22に、例えば、椎間板の外周の沿った部位に限定される線維成分21を有する。図2は、本実施形態の描写を提供し、線維成分は椎間板の環状部位にのみ限定され、斜走型および水平型巻回の双方を含む。核に存在する別個のポリマー成分23をさらに示す。線維の種々の層の線維巻回は、互いに異なる角度にあってもよく、それぞれの層の特定の角度は、自然の椎間板を最も有効に模倣する形態を提供するよう選択してもよい。さらに、それぞれの層の線維に適用される張力は同一または異なっていてもよい。
In certain embodiments, the fiber
さらに他の実施形態では、線維圧縮性素子の線維成分は、椎間板の環状部位を越えて、全部ではないが、核の少なくとも約一部に延出してもよい。 In yet other embodiments, the fiber component of the fiber compressible element may extend beyond at least about all but not all of the annular portion of the intervertebral disc.
特定の実施形態では、線維圧縮性素子は一つ以上のポリマー成分をさらに含む。存在する場合、ポリマー成分は、種々の生理学的に許容可能な異なる材料から製造することができる。当該の代表的な材料は、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボネートポリウレタン、芳香族ポリウレタンおよび脂肪族ポリウレタン、ポリ(エチレンプロピレン)共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ(テトラフルオロエチレン)および共重合体、ヒドロゲルおよび同等物などのエラストマー材料を含むが、それらに限定されない。 In certain embodiments, the fiber compressible element further comprises one or more polymer components. When present, the polymer component can be made from a variety of different physiologically acceptable materials. Such representative materials include polydimethylsiloxane, polycarbonate polyurethane, aromatic polyurethane and aliphatic polyurethane, poly (ethylene propylene) copolymer, polyvinyl chloride, poly (tetrafluoroethylene) and copolymer, hydrogel and the like Including, but not limited to, elastomeric materials.
ポリマー成分は、特定のドメイン、例えば、環状および/または核ドメインに限定される、または二つの運動終板の間に配置される線維圧縮性素子の全部位にわたり延出してもよい。従って特定の実施形態では、ポリマー成分は図2に示すように、椎間板の核部位に限定されるものである。図2では、線維圧縮性素子20は、椎間板の環状部位22に位置する別個の線維成分21を含むが、ポリマー成分23は椎間板の核部位に位置する。他の実施形態では、ポリマー成分は環状部位および核部位の双方に位置する。さらに他の実施形態では、ポリマー成分は環状部位のみに位置してもよい。
The polymer component may extend over the entire site of a fiber compressible element that is confined to a particular domain, such as the circular and / or nuclear domain, or disposed between two endplates. Thus, in certain embodiments, the polymer component is limited to the nucleus region of the intervertebral disc, as shown in FIG. In FIG. 2, the fiber
所望の形態および力学的性質に応じて、線維成分の線維の少なくとも一部は、ポリマー成分の少なくとも一部に(例えば、複合して)組み込まれるように、ポリマー成分は線維成分と統合してもよい。言い換えれば、線維成分の少なくとも一部は、ポリマー成分の少なくとも一部で充満される。例えば、線維成分をポリマー成分で充満させるように、線維成分の二次元積層は、ポリマー成分の内側に存在してもよい。 Depending on the desired morphology and mechanical properties, the polymer component may be integrated with the fiber component such that at least some of the fibers of the fiber component are incorporated into (eg, complexed with) at least a portion of the polymer component. Good. In other words, at least a portion of the fiber component is filled with at least a portion of the polymer component. For example, a two-dimensional stack of fiber components may be present inside the polymer component so as to fill the fiber component with the polymer component.
線維成分およびポリマー成分が複合型で存在するこれらの形態では、線維成分の線維を処理し、ポリマー成分との結合の改良を提供してもよい。当該の代表的な線維処理は、コロナ放電、O2プラズマ処理、強酸(HNO3、H2SO4)による酸化を含むが、それらに限定されない。さらに、表面結合剤を用いてもよく、および/またはポリマーのモノマー混合物を表面修飾線維の存在下で重合させ、合成線維/重合体構造を形成してもよい。また線維は、表面結合に対して最適化された材料から成る外層との複合構造であってもよい。複合構造はまた、ポリマー成分に結合を提供するが、ジャケット内の線維成分の相対運動を可能する外側ジャケットから成ることもできる。 In those forms where the fiber component and the polymer component are present in a composite form, the fibers of the fiber component may be treated to provide improved binding with the polymer component. Such representative fiber treatments include, but are not limited to, corona discharge, O2 plasma treatment, oxidation with strong acids (HNO3, H2SO4). In addition, a surface binder may be used and / or a monomer mixture of polymers may be polymerized in the presence of surface modified fibers to form a synthetic fiber / polymer structure. The fibers may also be a composite structure with an outer layer made of a material optimized for surface bonding. The composite structure may also consist of an outer jacket that provides bonding to the polymer component but allows relative movement of the fiber component within the jacket.
上述のように、デバイスは一つ以上の異なるポリマー成分を含んでもよい。これらの実施形態では、二つ以上の異なるポリマー成分が存在する場合、例えば、組成物、架橋密度、および同等物など少なくとも一つの側面に関して互いに異なるならば、任意の二つの所与のポリマー成分は異なるとみなされる。従って、二つ以上の異なるポリマー成分は、同じポリマー分子から製作してもよいが、一つ以上の架橋密度、充填剤などに関して互いに異なってもよい。例えば、同じポリマー材料は、椎間板の輪および核の双方に存在してもよいが、環状ポリマー成分の架橋密度は、核部位よりも高くてもよい。さらに他の実施形態では、ポリマー材料を構成するポリマー分子に対して互いに異なるポリマー材料を用いてもよい。 As noted above, the device may include one or more different polymer components. In these embodiments, if two or more different polymer components are present, any two given polymer components are different if they differ from each other with respect to at least one aspect, eg, composition, crosslink density, and the like. Considered different. Thus, two or more different polymer components may be made from the same polymer molecule, but may differ from each other with respect to one or more crosslink densities, fillers, and the like. For example, the same polymeric material may be present in both the disc annulus and the nucleus, but the cross-link density of the cyclic polymer component may be higher than the nucleus site. In still other embodiments, different polymer materials may be used for the polymer molecules that make up the polymer material.
特定の線維成分およびポリマー成分材料ならびに、例えば、上述の異なる代表的な型からの形態を選択することによって、例えば、自然に存在する機能的特徴を模倣する所望の機能的特徴を有する椎間板を形成してもよい。 Forming intervertebral discs with desired functional characteristics that mimic naturally occurring functional characteristics, for example, by selecting specific fibrous and polymeric component materials and, for example, forms from the different representative types described above May be.
当該の代表的な特定の組み合わせは以下のを含むが、それらに限定されない。
1.Dacronポリ(エチレンテレフタレート)線維で強化した、Ethicon Biomerなどの生体適合性ポリウレタン、またはSpectraポリエチレン線維、またはKevlarポリアラミド線維、またはカーボンファイバ
2.Dacronポリ(エチレンテレフタレート)線維で強化した、C−Flexの商標で販売されている生体適合性ポリシロキサン修正スチレンエチレンブチレンブロック共重合体、またはSpectraポリエチレン線維、またはKevlarポリアラミド線維、またはカーボンファイバ
3.Dacronポリ(エチレンテレフタレート)線維で強化した、生体適合性Silasticシリコーンゴム、またはSpectraポリエチレン線維、またはKevlarポリアラミド線維、またはカーボンファイバ。
Such representative specific combinations include, but are not limited to:
1. 1. Biocompatible polyurethane, such as Ethicon Biomer, or Spectra polyethylene fiber, or Kevlar polyaramid fiber, or carbon fiber, reinforced with Dacron poly (ethylene terephthalate) fiber. 2. Biocompatible polysiloxane modified styrene ethylene butylene block copolymer sold under the trademark C-Flex reinforced with Dacron poly (ethylene terephthalate) fiber, or Spectra polyethylene fiber, or Kevlar polyaramid fiber, or carbon fiber. Biocompatible Silastic silicone rubber, or Spectra polyethylene fiber, or Kevlar polyaramid fiber, or carbon fiber, reinforced with Dacron poly (ethylene terephthalate) fiber.
本椎間板を使用する際は、人工椎間板は、それを移植する椎骨体部に固定する。より具体的には、本椎間板の上位および下位プレートは、それらが隣接する椎骨体部に固定する。従って、本椎間板は、使用するときは椎骨体部固定素子とともに用いられる。特定の実施形態では、椎骨体部固定素子は椎間板構造に不可欠であるが、他の実施形態では、椎骨体部固定素子は椎間板構造から分離される。 When using this intervertebral disc, the artificial disc is fixed to the vertebral body to which it is implanted. More specifically, the upper and lower plates of the intervertebral disc are secured to the adjacent vertebral body. Thus, the intervertebral disc is used with a vertebral body fixation element when in use. In certain embodiments, the vertebral body fixation element is integral to the disc structure, while in other embodiments, the vertebral body fixation element is separated from the disc structure.
その他の代表的な人工椎間板100を図3に示し、それはまた‘276出願により詳細に記載されている。人工椎間板100は、上位運動終板110、下位運動終板120、および上位運動終板110と下位運動終板120との間に保持される芯部材130を含む統合構造を有する。一つ以上の線維140は、上位および下位運動終板に巻回され、運動終板を互いに結合する。線維140の巻回は、運動終板による、運動終板の間の一定の軸回転、曲げ、屈曲および延出を可能にする。芯部材130は、非圧縮または予め圧縮した状態で提供してもよい。環状カプセル150は、芯部材130および線維140を包囲する、上位および下位運動終板との間の空間に任意に提供される。上位運動終板110および下位運動終板120は、概略平らな平面部材であり、十分な剛性を提供する生体適合性材料から製作される。上位運動終板110および下位運動終板120の製作の使用に適切な材料の例は、機械加工、鍛造、鋳造、金属射出成形によって製造される、チタニウム、チタン合金、ステンレス鋼、コバルト/クロム/モリブデン合金など;射出成形または圧縮成形によって製造される、超高分子質量(分子量)を有するポリエチレン(UHMWPE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのプラスチック;セラミック;グラファイトなどを含む。任意に、運動終板は、骨の内部成長を増進させるために、ヒドロキシアパタイト、チタンプラズマ溶射、または他の被覆剤で被覆してもよい。
Another representative
上述のように、上位および下位運動終板は通常、長さが約5mmから約40mm、好ましくは約10mmから約25mm、幅が約2mmから約50mm、好ましくは約10mmから約35mm、厚さが約0.25mmから約6mm、好ましくは約1mmから約4mmである。上位および下位運動終板の大きさは、人工椎間板によって占有される隣接する椎骨体部間の隙間の大きさに主として基づき選択される。従って、上記以外の範囲の運動終板の長さおよび幅は可能ではあるが、典型例ではない。上位運動終板110の上面および下位運動終板120の下面は、人工椎間板が移植される上位および下位椎骨体部のそれぞれの対向面に運動終板を固定する機構をそれぞれ備えることが好ましい。例えば、図3では、上位運動終板110は、複数の固定フィン111a〜111bを含む。固定フィン111a〜111bは、上位および下位椎骨体部の表面上に形成することによって、それぞれの椎骨体部に運動終板を固定する嵌合溝に係合することを目的としている。固定フィン11la〜11lbは、上位運動終板110の概略平面の外部表面から概略垂直に、すなわち、図3に示すように、運動終板の上位側から上方に延出する。図3の実施形態では、断面図で二つのみ示しているが、上位運動終板110は三つの固定フィン11la〜11lcを含む。第一の固定フィン111aは、上位運動終板の外部表面の外部端部付近に配置され、上位運動終板110の幅に近似した長さを有する。第二の固定フィン111bは、上位運動終板の外部表面の中心に配置され、比較的短い、実質上上位運動終板110の幅未満の長さを有する。固定フィン111a〜111bのそれぞれは、固定フィンの最上端に位置する複数の鋸歯状112を有する。鋸歯状112は、椎骨体部に係合することによって、上位運動終板110を脊椎に固定させる固定フィンの能力を向上させることを目的としている。
As noted above, the upper and lower endplates are typically about 5 mm to about 40 mm in length, preferably about 10 mm to about 25 mm, about 2 mm to about 50 mm in width, preferably about 10 mm to about 35 mm, and have a thickness of About 0.25 mm to about 6 mm, preferably about 1 mm to about 4 mm. The size of the upper and lower movement endplates is selected primarily based on the size of the gap between adjacent vertebral bodies occupied by the artificial disc. Therefore, the length and width of the end plate in the range other than the above are possible but not typical. The upper surface of the upper
同様に、下位運動終板120の下面は、複数の固定フィン121a〜121bを含む。下位運動終板120の下面の固定フィン121a〜121bは、人工椎間板の位置を除き、上位運動終板110の上面の固定フィン111a〜111bと構造的および機能的に同一である。上位および下位固定フィンは、必ずしも同一または類似ではなく、配列、大きさまたは位置に関して互いに異なっている場合もあり得る。かかる差異は、上位椎骨体部と下位椎骨体部との解剖学的差異に順応するために使用される。上位運動終板110上の固定フィン111a〜111bが、上位椎骨体部での嵌合溝に係合することを目的としているのに対して、下位運動終板120上の固定フィン121a〜121bは、下位椎骨体部に形成される嵌合溝に係合することを目的としている。従って、人工椎間板100は、隣接する椎骨体部間の適当な位置に保持される。
Similarly, the lower surface of the lower
固定フィン111、121は、一つ以上の穴またはスロット115、125を任意に備えてもよい。穴またはスロットは、人工椎間板100の椎骨体部への固定を支援する骨の内部成長を促進するのに役立つ。
The fixed
上位運動終板110は、図示されるように、線維140を貫通または巻回してもよい複数のスロット114を含む。運動終板に含まれるスロット114の実際の数は可変である。スロットの数を増加させると、運動終板を連結する線維の円周密度が上昇する。さらに、スロットの形状は、スロットの長さに従って可変な幅を提供するように選択してもよい。例えば、スロットの幅は、比較的幅の広い内端から比較的幅の狭い外端に先細にしてもよく、または逆の場合も同様である。さらに、線維は同一スロット内で複数回巻回されることによって、線維の径方向密度を上昇させてもよい。いずれの場合にも、これは耐摩耗性を向上させ、人工椎間板のねじり剛性および曲げ剛性を強化することによって、自然の椎間板の剛性にさらに近似する。さらに、線維140はそれぞれのスロット、または必要に応じて選択したスロットに貫通または巻回されてもよい。
Upper
上述のように、線維140の目的は、上位運動終板110および下位運動終板120を保持することであり、自然の椎間板の運動範囲ならびにねじりおよび曲げ抵抗性を模倣するよう運動範囲を限定することである。従って、線維は、高弾性率、例えば、少なくとも約100MPa、好ましくは少なくとも約500Mpaを有する強力線維を備えることが好ましい。強力線維とは、決裂することなく、少なくとも50Mpa、好ましくは少なくとも250Mpaの縦応力に抵抗することができる線維を指す。線維140は、約100μmから約1000μm、好ましくは約200μmから約500μmに及ぶ直径を有する概略細長い線維である。任意に、線維は線維をカプセル化するためにエラストマーで処理(例えば、射出成形または押し出し)することによって、組織内部成長からの保護を提供し、ねじり剛性および曲げ剛性を強化してもよく、または線維は一つ以上の他の材料で被覆し、線維の剛性および摩耗性を強化させてもよい。さらに、生理食塩水などの湿潤剤を芯に注入し線維を湿らせ、自然の椎間板の粘弾性特性の模倣を促進してもよい。
As described above, the purpose of the
線維140はいかなる適切な材料から製作してもよい。適切な材料の例は、ポリエステル(例えば、Dacron(登録商標))、ポリエチレン、ポリアラミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(例えば、Kevlar(登録商標))、カーボンファイバまたはグラスファイバ、ポリエチレンテレフタレート、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリオレフィン、ハロゲン化ポリオレフィン、多糖類、ビニルポリマー、ポリホスファゼン、ポリシロキサンおよび同等物を含む。
The
線維140は、運動終板の上面での線維に結び目を作ることによって運動終板上で終端処理をしてもよい。別法として、線維140は、糸が糸巻に保持される方法と同様に、運動終板の端部上のスロットの中に線維の端末側終端を滑り込ませることによって運動終板上で終端処理をしてもよい。スロットは、スロット構造それ自体のひだで、またはフェルールかしめなどのさらなるリテーナによって線維を保持してもよい。さらなる代替形態として、ツメのようなひだは、運動終板構造に機械加工または溶接して、線維の端末側終端を固定してもよい。線維は次いでひだの内側に閉塞され固定してもよい。その上さらに代替形態として、ポリマーは溶接によって線維を運動終板に固定するために使用してもよい。ポリマーは線維と同じ材料(例えば、PE、PET、または上記の他の材料)から成ることが好ましいであろう。さらに、線維は、T継手を創出する交差部材を線維に圧着することによって、または玉継手を創出するように球を線維に圧着することによって運動終板に保持してもよい。
The
芯部材130は、上位運動終板110と下位運動終板120との間の相対間隔に支持を提供すること、また前記相対間隔を保持することを目的としている。芯部材130は、比較的柔軟な材料、例えば、ポリウレタンまたはシリコーンから構成され、通常射出成形によって製作される。芯部材のための好ましい構造は、ヒドロゲルの形状の核およびエラストマー強化線維輪を含む。例えば、核、芯部材130の中心部は、吸水性ポリウレタンなどのヒドロゲル材料、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリルアミド、シリコーン、またはPEOベースのポリウレタンを含んでもよい。輪は、シリコーンなどのエラストマー、ポリエチレン(例えば、超高分子量ポリエチレン、UHMWPE)など、線維で強化したポリウレタンまたはポリエステル(例えば、Hytrel(登録商標))、ポリエチレンテレフタレート、またはポリパラフェニレンテレフタルアミド(例えば、Kevlar(登録商標))を含んでもよい。
The
芯部材130の形状(芯部材を構成する材料および芯部材の大きさも同様に)は、所望の物理的性質または性能上の性質を獲得するよう様々であってもよいが、前記形状は通常、概略円筒型または豆形である。例えば、芯部材130の形状、大きさおよび材料は、人工椎間板の屈曲、延出、横曲げ、および軸回転に直接影響を与える。
The shape of the core member 130 (as well as the material constituting the core member and the size of the core member) may vary to obtain the desired physical or performance properties, but the shape is typically It is generally cylindrical or bean-shaped. For example, the shape, size and material of the
環状カプセル150はポリウレタンまたはシリコーンから構成されることが好ましく、射出成形、二点成分混合、または運動終板−芯−線維組立体をポリマー溶液へ浸漬することによって製作してもよい。環状カプセルの機能は、椎間板材料(例えば、線維の房)を椎間板の体部内に保持し、椎間板外部の自然の内部成長を維持する障壁の役目をすることである。
The
(II.芯構造)
いくつかの代替の芯構造を以下に記載する。これらの芯構造は、上述の説明により構成した一つ以上の人工椎間板に組み込まれることが好ましく、または他の既知の人工椎間板とともに使用または使用するために適合されてもよい。
(II. Core structure)
Some alternative core structures are described below. These core structures are preferably incorporated into one or more artificial discs constructed as described above, or may be adapted for use or use with other known artificial discs.
図4A〜図4Cを参照すると、第一の代替の芯構造が示されている。芯構造は、人工椎間板での一組の運動終板110と120との間に位置するよう構成される実質上円筒型芯部材150を含む。図4Cに示すように、運動終板110、120は、本願の他の箇所に記載したいずれのものと同様の大きさ、形状を有し、同様の材料から構成される。芯部材150は、上位と下位運動終板との間の人工椎間板の内部体積を実質上占有するように適合される長さおよび幅を有する中実で円筒型の構造である。芯150は、ヒドロゲル、ポリウレタン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリルアミド、シリコーン、PEOベースのポリウレタン、シリコーンなどのエラストマー、ポリエチレン(例えば、超高分子量ポリエチレン、UHMWPE)など、線維で強化したポリウレタンまたはポリエステル(例えば、Hytrel(登録商標))、ポリエチレンテレフタレート、またはポリパラフェニレンテレフタルアミド(例えば、Kevlar(登録商標))を含み、上述のいずれか一つ以上の材料を含んでもよい。
Referring to FIGS. 4A-4C, a first alternative core structure is shown. The core structure includes a substantially
いくつかの好ましい実施形態では、芯部材150は、例えば、図4Bに示す内部芯部材152および外部芯部材154を含む。内部芯部材152および外部芯部材154は、単一の材料から構成してもよく、もしくは異なる材料から構成してもよく、または異なる材料性質を有する同じ材料から構成してもよい。異なる材料または異なる材料性質を使用する場合は、芯150の性能は、所望の結果を獲得するために様々であってもよい。例えば、比較的軟質な材料(すなわち、低デュロメータ硬さ)は、外部芯部材154を構成するのに使用される一方で、比較的硬質な材料(すなわち、高デュロメータ硬さ)を内部芯部材152の構成に使用してもよい。このように、内部芯部材152は芯部材150のための支持の主要な源を提供するように適合され、外部芯部材154は複合芯構造のための整合性を提供する。
In some preferred embodiments, the
芯部材150の実質上円筒形状に起因して、運動終板110、120それぞれは、芯部材の上面および下面に沿う限定的接触域を越えて芯部材150に係合する。運動終板のそれぞれにかかる圧縮荷重は、円筒型芯部材の長手方向軸と垂直にかかる。さらに、上位110および下位120運動終板での荷重が増大するにつれて、荷重を受ける接触域は、概略円筒型の芯部材150の平坦化に起因して拡大する。芯部材のこの平坦化は、芯の完全性および比較的強い圧縮荷重下での性能を維持するのに役立ち、二つの運動終板の圧縮力に対して次第に大きくなる抵抗力を提供する。
Due to the substantially cylindrical shape of the
芯部材150の円筒形状はまた、例えば、図4Cでの矢印「R」によって示すように、より従来式の形状を有する普通の比較的小さな芯によって可能になる回転量より、芯部材の長手方向軸を囲む上位および下位運動終板の比較的大きな回転量を可能にする。芯部材150の長手方向軸を囲む運動終板110、120のこの回転は、自然の椎間板によって得られる回転を模倣する、または他の所望の成果を生むことを目的としている。芯部材の長手方向軸を囲む回転が所望の成果のために利用できるように、人工椎間板100は、上位および下位椎骨体部の間の空間内に配置されることが好ましい。
The cylindrical shape of the
本願の他の箇所に記載したように、上位および下位運動終板110、120はそれぞれ、芯部材150に直接連結されるか、または運動終板は、運動終板を貫いて織った繊維、もしくは運動終板に連結された線維によって、互いに連結される。椎間板構成要素を連結するためのさらなる機構は、同様に利用され得、この機構は、当業者によって理解され得る。さらに、任意の環状カプセルは、上述の方法にて人工椎間板に結合してもよい。
As described elsewhere herein, the upper and
図5Aおよび図5Bを参照すると、その他の代替の芯構造が示されている。芯構造は、種々の耐荷重性および芯構造の回転の中心を変化させる能力を提供する異なる性能上の性質を有する複数の芯部材160を含む。例えば、図5Aは、二つの芯部材160a、160bを有する芯構造を示す。前部芯部材160aは一つ以上の材料から形成され、あるいは比較的剛性の低い芯部材を提供する形に構成される。後部芯部材160bは一つ以上の材料から形成され、あるいは比較的剛性の高い芯部材を提供する形に構成される。このように、比較的剛性の高い後部芯部材160bは、比較的軟質で、柔軟性のある前部芯部材160aより多大な荷重を支持し、前部芯部材160aは回転軸から離れて位置するので、比較的大きな動きを有する。さらに、前部芯部材160aおよび後部芯部材160bのそれぞれの剛性を変化させることによって、芯構造の回転軸は移動可能となり、それにより前部および後部芯部材のそれぞれの異なる可動域をもたらす。
Referring to FIGS. 5A and 5B, another alternative core structure is shown. The core structure includes a plurality of core members 160 having different performance properties that provide various load bearing and ability to change the center of rotation of the core structure. For example, FIG. 5A shows a core structure having two
その他の例を図5Bに示す。比較的高剛性の中心芯部材160aは、第一の比較的軟質な周辺芯部材160bと第二の比較的軟質な周辺芯部材160aとの間に位置する。比較的高剛性の芯部材が芯構造の中心付近の位置し、芯構造の主要な軸方向荷重を受ける部分をもたらす一方で、この形態は芯構造の周辺に位置するよう比較的軟質で、より可動性のある芯部材を提供し、芯構造の可動域の拡大をもたらす。
Another example is shown in FIG. 5B. The relatively high-rigidity center core member 160a is located between the first relatively soft
図5Aおよび図5Bに示す本構造の他の変形形態もまた可能である。例えば、4、5、または6以上の別個の芯部材など、さらなる芯部材を設けてもよい。芯部材のそれぞれは、図5A〜図5Bに示す芯部材など、円筒型断面形状を有してもよく、またはそれらは楕円形、腎臓形、長方形または幾何学的形状もしくは不整形など、異なる断面形状から成ってもよい。芯部材のそれぞれは、比較的高剛性の、比較的軟質で柔軟性があり、またはいくつか他の所望の物理的性質となるような材料から形成または構成されてもよい。個別の芯部材は次いで、芯構造の二つの運動終板間の所望の位置に設置し、例えば、可動域によって、またはそれぞれ別個の芯部材によって受ける荷重の程度を変化させることによって所望の物理的効果を獲得してもよい。 Other variations of the structure shown in FIGS. 5A and 5B are also possible. Additional core members may be provided, for example, 4, 5, or 6 or more separate core members. Each of the core members may have a cylindrical cross-sectional shape, such as the core member shown in FIGS. 5A-5B, or they may have different cross-sections, such as elliptical, kidney-shaped, rectangular or geometric or irregular. It may consist of shapes. Each of the core members may be formed or constructed from a material that is relatively stiff, relatively soft and flexible, or has some other desired physical properties. The individual core members are then placed at the desired position between the two end plates of the core structure, for example by changing the degree of load experienced by the range of motion or by each separate core member. You may gain an effect.
さらに、芯構造が上述のように線維巻回を使用して形成される場合は、線維巻回の位置は、上位運動終板と下位運動終板との間に位置する別個の芯部材の位置と恊働するように適合される。例えば、一実施形態では、線維巻回は、運動終板自体の周辺にのみ位置する。代替の実施形態では、巻回は個別の芯部材のそれぞれの周辺に位置する。さらに他の実施形態では、線維巻回は、連続蛇行パターンまたは一つ以上の8の字パターンに形成され、それぞれは、各芯部材を包囲する。巻回パターンの他の変形形態を実装し、芯構造の所望の物理的性質を獲得してもよい。 Furthermore, when the core structure is formed using fiber winding as described above, the position of the fiber winding is the position of a separate core member located between the upper motion end plate and the lower motion end plate. Adapted to work with. For example, in one embodiment, the fiber turn is located only around the endplate itself. In an alternative embodiment, the turns are located around each individual core member. In still other embodiments, the fiber turns are formed in a continuous meander pattern or one or more figure eight patterns, each surrounding each core member. Other variations of the winding pattern may be implemented to obtain the desired physical properties of the core structure.
図6A〜図6Tを参照すると、いくつかのさらなる代替の芯構造が示されている。例となる芯部材は、種々の剛性または他の材料性質を提供する材料から形成または構成され、異なる荷重または荷重形態に順応する。図6Aに示すように、第一の例、概略円筒型芯部材170は、後面172および前面174を含む。好ましい実施形態では、前面174は後面172より低剛性である。剛性の差は、芯部材170を通って前面174から後面172まで剛性勾配を形成するなど、漸次的であってもよい。あるいは、剛性の差は、異なる材料の前面174を含む芯部材170の一部を形成するなど、あるいは異なる方法にて、後面172を含む芯部材の一部から明確であり得る。他の変形形態および方法もまた、芯部材170の前面174と後面172との間の剛性の差または他の材料性質を獲得することを企図する。
With reference to FIGS. 6A-6T, several further alternative core structures are shown. Exemplary core members are formed or constructed from materials that provide various stiffnesses or other material properties to accommodate different loads or load configurations. As shown in FIG. 6A, the first example, the generally
他の例となる芯部材を図6B〜図6Dに示す。これらの例となる芯部材のそれぞれは概略円筒型である。図6Bに示す芯部材を参照すると、芯部材180は、中間部分186のいずれか片側に位置する上部182および下部184を含む。上部182および下部184は、比較的高剛性のポリマー材料、または比較的高い剛性度を有する他の材料から形成されることが好ましい。中間部分186は、比較的低い剛性度を有する比較的軟質な材料から形成されることが好ましい。この構造は、比較的軟質な中間部分を持たない同等の芯と比較して、比較的大きな程度のねじれ運動を有する芯構造180を提供する。同様に、図6Cに示す芯部材188は、ポリマーまたは他の材料から形成される統合構造であり、芯部材の周辺に形成される複数の溝190を有する。それぞれの溝は、ねじれ抵抗および荷重負担能力の増減など、所望の性能上の特徴を獲得するために選択される奥行きおよび幅を有する。最後に、図6Dに示す芯部材192は、複数の区分194a〜194nを含む複合構造である。それぞれの区分が、所望の物理的性質を有する材料から形成または構成され、全体の芯部材192がかかる物理的性質の所望の組み合わせを所有し、所望の性能を獲得するように複合構造は形成される。例えば、芯部材192は、高剛性の区分を柔軟性があり軟質な区分と交互に並べ形成してもよい。図は4つのかかる区分194a〜194dを示すが、芯部材がそれ以上またはそれ以下の区分を備え、所望の結果を獲得してもよい。
Other example core members are shown in FIGS. 6B to 6D. Each of these example core members is generally cylindrical. Referring to the core member shown in FIG. 6B, the
芯部材のその他の例を図6E〜図6Gに示す。芯部材196は、通常ポリマー材料または他の適切な芯部材の材料から形成される概略円筒型中心部197を含む。コイル部材198は、中心部197の周辺に配置される。コイル部材198は、圧縮スプリングまたは他の適切な部材の形であってもよい。図示される実施形態では、コイル部材198は、荷重を受けるにつれて生じる中心部の半径方向拡張を実質上阻止する抑制をもたらす。例えば、図6Fは、無荷重、非圧縮状態の芯部材196を示し、コイル部材198は圧縮されず、中心部の周辺に延出する。荷重「L」がかかるにつれて、図6Gに示すように、中心部197およびコイル部材198は圧縮される。コイル部材196は、芯部材の中心部197の半径方向拡張、または膨張を阻止する。図示していない代替の実施形態では、コイル部材は、波形、あるいは芯部材の中心部の半径方向拡張を実質上阻止すると同時に中心部の荷重および無荷重を可能にする形状である薄外層と交換してもよい。
Other examples of the core member are shown in FIGS. 6E to 6G. The
芯部材のその他の例を図6Hに示す。概略円筒型芯部材200は、上部202と下部204との間に位置する結合部206とともに、上部202および下部204を含む。上部202および下部204のそれぞれは、ポリマー材料または比較的高剛性を有する他の適切な材料から形成されることが好ましい。結合部206は、軸圧縮および比較的高い回転自由度が可能となる十分に軟質で柔軟性がある材料から形成されることが好ましい。
Another example of the core member is shown in FIG. 6H. The generally
芯部材のさらなる例を図6I〜図6Kに例示する。これらの例となる芯部材は、芯部材の高さを伸ばすように適合される機構を含む。いくつかの好ましい実施形態では、芯部材の高さは、例えば、二つの椎骨体部の間の芯部材の展開後に、元の位置に調節することできる。最初に図6Iを参照すると、芯部材208は、上端部210および別個の下端部216を含む。上端部は、最上端212および概略円筒型の上位側壁214を含む。下端部216は、最下端218および概略円筒型の下位側壁220を含む。上位側壁222の内部および下位側壁224の外部はそれぞれ、嵌合ねじ山、V字型の切り込み、ツメ、または他の同様な機構などの嵌合部材を含む。上端部210および下端部216の嵌合部材は、上端部を下端部に選択的に連結するよう、また芯部材208の高さが調節できるよう連結位置の調節が可能となるように適合される。例えば、ねじ山を嵌合させる場合には、芯部材208の高さは、下端部216に対して上端部210を回転させることによって調節し、上端部のねじを緩める、または下端部に対して上端部を上昇させてもよい。V字型の切り込みおよびツメを嵌合させる場合には、上端部210は下端部216に対して上昇させる、または下降させ、所望の全高に芯部材を設置してもよい。
Further examples of the core member are illustrated in FIGS. 6I to 6K. These example core members include a mechanism that is adapted to extend the height of the core member. In some preferred embodiments, the height of the core member can be adjusted to its original position, for example, after deployment of the core member between two vertebral bodies. Referring initially to FIG. 6I, the
嵌合部材によって連結する上端部210および下端部216を有する芯部材208の例を図6Jに示す。嵌合部材は、下位側壁の外周に形成される一組のツメ230、および上位側壁の内周に形成されるV字型の切り込み232を備える。この形態では、上端部210を下端部216に対して第一の位置に設置してもよく、上端部のV字型の切り込み232は、下端部の下位ツメ230に係合する。第一の位置は、芯部材208の比較的低い全高に相当する。あるいは、上端部210を下端部216に対して第二の位置に設置してもよく、上端部のV字型の切り込み232は、下端部の上位ツメ230に係合する。第二の位置は、芯部材の比較的高い全高に相当する。
An example of the
嵌合部材によって連結する上端部および下端部を有する芯部材208のその他の例を図6Kに示す。嵌合部材は、下位側壁220の外周および上位側壁214の内周に形成される嵌合ねじ山236を備える。この形態では、上端部210を下端部216に対して回転させ(または下端部を上端部に対して回転させ)、上端部を下端部に対して上昇か、または下降させることによって、芯部材208の全高を調節する。
Another example of the
図6L〜図6Nは、複合芯部材208を形成する方法を例示する。図6Lに示す第一のステップでは、芯部材208の中心部240は、ポリマー材料または他の適切な材料など、比較的高剛性材料から形成される。中心部は、押し出し、鋳造、または当技術者に知られている他のどんな適切な方法で形成してもよい。編組物242は次いで、例えば、図6Mに示すように、中心部240に貼り付ける、または取り付ける。編組物242は、芯構造のための所望の性能上の特徴を獲得するために、芯部材208の所望の量のねじれ抵抗を提供する性質を有する材料から形成されることが好ましい。編組物として使用するための好ましい材料は、ポリエステル、ポリエチレン、またはKevlarなどのポリマーである。使用してもよい他の材料は、ステンレス鋼、または適切な金属合金などの金属を含む。編組物を貼り付けると、外層244を編組物242および中心部240全体を覆って貼り付け、芯部材208を完成させる。外層244は比較的軟質で柔軟性がある材料から構成され、芯部材の曲げ、屈曲および延出を強化させることが好ましい。
6L-6N illustrate a method of forming the
図6P〜図6Tは、芯の殺菌を促進するように適合されるいくつかの芯構造および方法を例示する。最初に図6P、6Qおよび6Rを参照すると、上面(上位の)および下面(下位の)に形成される複数の畝250を有する芯部材208を示している。他の芯部材の形状および大きさもまた企図するが、図に例示するように、芯部材208は概略円筒型である。例えば、芯部材208は、本願に記載する他の実施形態のいずれかによる方法における構造を有する、または材料から形成されてもよい。上面および下面に形成される畝250は、第一の複数の隆起した、概略放射パターン252を形成する半円部分を含み、第一の複数の隆起した、半円部分のそれぞれは、表面の中心付近の位置から放射状に外縁へ延出する。畝250は、第二の複数の隆起した、概略円形パターンを形成する半円部分254を含み、第二の複数の隆起した、半円部分のそれぞれは、概略円形パターンに芯部材の表面の縁付近へ延出する。従って、第一の複数の隆起した、半円部材によって形成される概略放射パターン252は、第二の複数の隆起した、半円部分によって形成される概略円形パターン254を横断する。
6P-6T illustrate several core structures and methods that are adapted to promote sterilization of the core. Referring initially to FIGS. 6P, 6Q, and 6R, a
芯部材の上面および下面に形成される畝250の目的は、芯部材208の主要部分を上位運動終板および下位運動終板のそれぞれから分離させることである。これは、芯部材208と上位運動終板および下位運動終板との間の比較的小さな体積の非占有空間を提供する。非占有空間は、芯部材とそれぞれの運動終板との間の殺菌剤の通過を促進することにより、殺菌処置の有効性を向上させる。
The purpose of the
言及したように、図6P〜図6Rに示す実施形態に例示した畝250は概して、芯部の上面および下面から外部に延出する、隆起した、半円部分の形状をしている。隆起した、半円部分のそれぞれは概略細長であり、概略放射パターンか、または概略円形パターンに延出する。畝の他のパターンおよび他の形状もまた企図する。例えば、畝は、複数の概略整列した、隆起した部分によって、複数の同心円形の隆起した部分によって、または他のどんな幾何学的もしくは非幾何学的パターンによって形成してもよい。
As noted, the
その他の芯部材の実施形態を図6Sに示す。そこでは、芯部材208は、上面および下面に形成される複数の隆起した瘤260を含む(下面は図6Sに図示せず)。隆起した瘤260はまた、芯部材208の主要部分を上位運動終板および下位運動終板から分離することによって機能し、それにより、芯部材とそれぞれの運動終板との間の比較的小さな非占有体積の空間をもたらす。上述のように、この非占有体積の空間は、殺菌剤が芯部材とそれぞれの運動終板との間を通過する能力を向上させることによって殺菌を促進する。
Another core member embodiment is shown in FIG. 6S. There, the
さらにその他の芯部材の実施形態を図6Tに示す。この実施形態では、芯部材208は、ポリエチレンテレフタレート(PET)から形成される統合メッシュ270を含む。統合メッシュ270は、芯部材の主要部分とそれぞれの上位および下位運動終板との間の非占有空間を創出するよう機能する複数の非幾何学的な隆起した部分を含む。上述のように、この非占有体積の空間は、殺菌剤が芯部材208とそれぞれの運動終板との間を通過する能力を向上させることによって、得られた人工椎間板の殺菌を促進する。
Yet another core embodiment is shown in FIG. 6T. In this embodiment, the
図7から図10を参照すると、調節可能な芯構造のいくつかの実施形態を示している。これらの好ましい実施形態では、芯構造は、例えば、一組の椎骨体部の間の展開後に、元の位置に調節してもよいように構成される。図7では、人工椎間板280は、一組の隣接する椎骨体部296、298の間に移植される。人工椎間板280は、上位運動終板282、下位運動終板284、および上位運動終板と下位運動終板との間に位置する芯部材286を含む。上位運動終板282および下位運動終板284は、本願に記載の他の例となる椎間板構造に関して上述した方法で、それぞれの椎骨体部に固定されることが好ましい。芯部材286は、膨張ポート288を介して膨張媒体を受けることによって芯部材286の有効体積を調節するように適合される中空部材を備える。中空部材内に含有される膨張媒体の量は、芯部材286の物理的性質を決定する。例えば、芯部材286の中空部分が膨張媒体で充満される場合、芯部材286は比較的硬くなり、最大限または最大限近くの体積を有することになる。芯部材の中空部分内の膨張媒体の量が減少するにつれて、芯部材286は徐々に軟化し、より柔軟になり、体積は減少する。このように、利用者は、芯の中空部分に含有される膨張媒体の量を調節することによって、芯部材の物理的性質および大きさを調節することができる。
With reference to FIGS. 7-10, several embodiments of adjustable core structures are shown. In these preferred embodiments, the core structure is configured such that it may be adjusted to its original position, for example after deployment between a set of vertebral bodies. In FIG. 7, the
芯部材286は、所望の臨床結果を達成するのに必要ないかなる大きさまたは形状で提供してもよい。例えば、芯部材は、上位運動終板282と下位運動終板284との間の全空間を占有してもよく、または空間の一部のみを占有して、異なる構造の一つ以上の他の芯部材部分が残余を構成してもよい。芯部材286は、特定用途に適した概略円筒型、腎臓形、または他の幾何学的形状もしくは不整形であってもよい。
The
図7は、芯部材286の体積を調節するための方法を例示する。針290は脊髄部位に挿入し、芯部材の中空部分へのアクセスを可能にする。針290は膨張ポート288を通り、芯部材の中空部分へと挿入される。膨張媒体は次いで、膨張針290を通して中空部分へ加えられる、または引き出される。好ましくは、放射線不透過性マーカー292または他の同様の標識は、膨張ポート288の位置で芯部材286に固定し、蛍光透視により膨張ポートの探知を容易にする。
FIG. 7 illustrates a method for adjusting the volume of the
図8は、流体連通内腔294を含む芯部材のための代替の構造を例示する。流体連通内腔294は、芯部材の中空部分の内部を流体連通内腔の近位端に位置するポート296に連結する内部内腔を画定する延出した管状部材を備える。流体連通内腔294は、芯部材286の後方部分から外部に延出する。好ましくは、人工椎間板280を移植する場合は、脊柱の内部へのアクセスを獲得する必要性がなく、チャネルの近位端にポート296にアクセスが得られるよう、流体連通内腔294を配置する。例えば、流体連通内腔294の近位端は、芯部材286の調節のための即時的なアクセスを提供する位置で患者の皮表の直下に位置してもよい。従って、ポート296は、皮表の直下の膨張針または他の部材、および芯部材の中空部材から流体連通内腔294を通して注入または除去される膨張媒体によってアクセスしてもよい。
FIG. 8 illustrates an alternative structure for a core member that includes a
図7および図8に示す実施形態のいずれかにおいては、芯部材286が、最も薄い状態に相当する、膨張していない状態にある間に、人工椎間板280を移植してもよい。これは、人工椎間板が完全に膨張した状態で展開されるものの場合に必要であるより比較的小さな移植窓を通して人工椎間板280を移植する能力を提供する。別法として、人工椎間板280が分解状態で展開されるものの場合は、芯部材286は最も薄い状態で依然として移植可能であり、次いで展開後元の位置で膨張させる。いずれにしても、膨張していない状態での芯部材286を送達する能力は、外科医に比較的小さな移植窓を通してデバイスを移植させる。
In any of the embodiments shown in FIGS. 7 and 8, the
好ましくは、膨張媒体は、生理食塩水またはその他の非圧縮性不活性液体を含む。他の材料は、所望の成果を得るため使用してもよい。膨張媒体は、人工椎間板280の性能を調節するために、手術後のいずれの時点においても、芯部材286に適用または芯部材286から除去してもよい。芯部材の中空部分は、複数の独立した、または相互依存のチャンバを備えてもよく、それぞれは、芯部材の一つ以上の部分の高さ、大きさまたは物理的性質を変化させるよう調節可能であってもよいこともまた企図される。例えば、4つのチャンバのシステムは、芯部材の配置を調節する能力を提供し、脊柱側弯症、脊柱後弯症、および脊柱前弯症を調節する。
Preferably, the inflation medium comprises saline or other incompressible inert liquid. Other materials may be used to obtain the desired result. The inflation medium may be applied to or removed from the
複数のチャンバの例を図9A〜図9Bに示す。芯部材302は、上位運動終板304と下位運動終板306との間に位置し、第一の流体チャンバ308、第二の流体チャンバ310、および第一および第二の流体チャンバを相互に連結する流体連通チャネル312を含む。芯部材302はまた、膨張ポートおよび(さらに任意に)流体膨張内腔を任意に含み、図7および図8に関して上述したように、元の位置で膨張または収縮のための機構を提供する。二つの流体チャンバ308、310は、人工椎間板300の芯部材に必要な圧縮剛性を提供する。二つの流体チャンバ308、310は、概略円筒形状、腎臓形横断面、または他の幾何学的形状もしくは不整形などの所望の物理的性能を提供するのに適切な所望のいかなる形状にも形成される。
Examples of multiple chambers are shown in FIGS. 9A-9B. The
図9Aは、第一の流体チャンバ308および第二の流体チャンバ310のそれぞれが、概略同等の大きさおよび形状である状態での芯部材302を例示する。生理食塩水などの膨張流体は、流体チャンバのそれぞれの内部空間を占有し、流体連通チャネル312を経由して第一の流体チャンバ308から第二の流体チャンバ310へ流れることが可能である。図9Bは、屈曲状態にある芯部材を例示する。上位および下位運動終板304、306の屈曲荷重に起因して、流体は第一の流体チャンバ308から第二の流体チャンバ310へ通過している。一つ以上の流体チャンバが、可動域を提供するのに必要な流量に順応するよう膨張する能力を提供することによって、圧縮状態にある生理学的剛性を提供する一方で、芯部材はこの可動域を可能にする。
FIG. 9A illustrates the
図9A〜図9Bに例示する実施形態には二つの流体チャンバを示しているが、三つ以上の流体チャンバを含む他の実施形態もまた企図する。例えば、三つ以上の別個の流体チャンバを有する単一の芯部材を提供してもよい。このような場合には、流体連通チャネルは、流体チャンバのそれぞれの間に提供、または選択したチャンバのみに提供してもよい。さらに、別個の芯部材を提供してもよく、また別個の芯部材間の流量は、二つ以上の別個の芯部材を連結する流体連通部材によって提供してもよい。 Although the embodiment illustrated in FIGS. 9A-9B shows two fluid chambers, other embodiments including three or more fluid chambers are also contemplated. For example, a single core member having three or more separate fluid chambers may be provided. In such cases, fluid communication channels may be provided between each of the fluid chambers, or only in selected chambers. Further, separate core members may be provided, and the flow rate between the separate core members may be provided by a fluid communication member that connects two or more separate core members.
図10は、棘間安定化デバイス324に連結する流体連通チャネル322を有する人工椎間板320を示す。人工椎間板320は好ましくは、図7、図8および図9A〜図9Bに関して上述したこれらのうちの一つと同一または類似している構造から成り、上位椎骨体部に結合される上位運動終板、下位椎骨体部に結合される下位運動終板、および二つの運動終板間に位置する芯部材を有する。芯部材は少なくとも一つの流体チャンバを含む。棘間安定デバイス324は、上位横突起332に結合される上位固定部材326、下位横突起334に結合される下位固定部材328、および上位固定部材326および下位固定部材328のそれぞれの間に延出し、それぞれの間に結合される流体チャンバ330を含む。流体チャンバ330は、棘間安定デバイス324が結合される椎骨体部の圧縮、屈曲、および回転に対する抵抗性を提供することによって機能する。
FIG. 10 shows an
流体連通チャネル322は、人工椎間板320の芯部材と棘間安定デバイス324の流体チャンバ330との間の流量を提供する。従って、脊椎が屈曲または延出するにつれて、流体は人工椎間板320と棘間安定デバイス324との間の流れ、それによって、成分のうちの一方の体積を増加させ、他方の体積を減少させる。棘間安定デバイスの流体チャンバと人工椎間板の芯部材の流体チャンバとの相対的大きさに応じて、脊椎の運動および可動域を調節する。
The
人工椎間板320の芯部材は、図7、図8および図9A〜図9Bに示す芯に関して上述した一つ以上の特性を任意に含んでもよいことが理解されるであろう。例えば、芯部材の大きさ(例えば、高さ、体積)は、膨張ポートおよび利用者と芯部材との間に流体連通を提供する流体連通内腔を提供することによって調節してもよい。当業者によって理解されるように、特性の他の組み合わせもまた企図される。
It will be appreciated that the core member of the
(III.運動終板および関連する機構)
いくつかの代替の運動終板構造および固定機構を以下に記載する。これらの運動終板構造および固定機構は、上述の説明により構成した一つ以上の人工椎間板に組み込まれることが好ましく、または他の既知の人工椎間板とともに使用または使用するために適合されてもよい。
(III. End plate and related mechanisms)
Some alternative end plate structures and locking mechanisms are described below. These end-of-motion structures and fixation mechanisms are preferably incorporated into one or more artificial discs constructed as described above, or may be adapted for use or use with other known artificial discs.
図11は、人工椎間板に使用するための運動終板110の、例えば、‘276出願に記載などの低侵襲的な、後方移植進入法により移植するために構成される代替の形態を例示する。運動終板110は、運動終板110に類似した曲率を有する二つの平行な竜骨111a、111bを備える湾曲した、またはインゲン豆形状を有する。類似した竜骨形態を有する鏨(図示せず)もまた使用可能となり得る。人工椎間板336(および鏨)の湾曲した形状は、椎骨体部の断面解剖学にさらに厳密に一致するので、椎間の隙間内の椎間板の回転を促進することによって、図12Aに例示するように、後方移植進入法の間に使用される移植経路340に沿った、または隣接する神経、血管および他の骨組織を回避するのに役立つ。二つの並行移植経路340、椎間板336それぞれにつき一つを示すが、単一の移植経路340を双方の椎間板を移植するのに使用してもよい。本発明の低侵襲的な椎間板はまた、図12Bに例示するように、後方側部または側部進入法により移植してもよい。ここで、単一の椎間板336は、横突起の前方に配置される移植経路342を通って移植されている。例示されている椎間板の曲率もまた、この手法によっても同様に移植を容易にする。
FIG. 11 illustrates an alternative form of an
図13は、上位運動終板352、下位運動終板354、および概略円筒型芯部材356を含む人工椎間板350を示す。芯部材は選択的に収縮して展開するために薄い状態を提供し、次いで動作する大きさおよび体積に元の位置で膨張するように、概略円筒型芯部材356は中空材料から製作することが好ましい。別法として、芯部材は、例えば、図4A〜図4Cに関して記載したものと同一または類似した構造から成ってもよい。
FIG. 13 shows an artificial
運動終板のそれぞれの内向きの表面は概略凹面となり、また運動終板のそれぞれの外向きの表面は概略凸面となるように、上位運動終板352および下位運動終板354は、部分的に円筒形状のそれぞれであることが好ましい。従って、内向きの表面は、概略円筒型芯部材356に係合し保持するように適合される。とりわけ好ましい実施形態では、上位運動終板352および下位運動終板354はそれぞれ、上面および下面それぞれで形成される、または結合される竜骨358を有する。竜骨358はそれぞれの椎骨体部に係合するように適合され、移植時点での運きに対して運動終板を固定する。
The
前述の人工椎間板は別個の部分に、または完全ユニットとして移植してもよい。いずれにしても、円筒型芯部材356は移植前に収縮または圧縮され、次いで移植後膨張または拡張されることが好ましい。膨張の程度は、高さ、剛性、および芯部材の荷重負担能力などの芯部材356の物理的性質を決定する。芯部材の選択可能な膨張は、展開時点の膨張後必要な高さ、体積および大きさをそれでもなお有する最小限の展開状態を有する人工椎間板350を提供する。
The aforementioned artificial discs may be implanted in separate parts or as a complete unit. In any case, the
図14A〜図14Dは、デバイスを展開するとき使用するための第一の薄い状態の位置、および展開後に使用するための第二の十分に膨張された状態を有するその他の代替の人工椎間板360を例示する。薄い状態の位置は、後方、低侵襲的な移植手順の間に摘出される骨組織が少なくて済むので、展開過程には望ましい。脊椎からの過度の骨組織の摘出は、脊柱不安定性をもたらす場合があり、可能であれば回避すべきである。他方では、展開後、比較的大きな断面積を有する人工椎間板を有することは好ましい。例えば、人工椎間板が比較的小さな表面積を有する上面および下面を備える場合、椎間板は上位および下位椎骨体部の骨に陥没または沈下する傾向を有する。
14A-14D show other alternative
図14A〜図14Dに示す人工椎間板360は、隣接する上位表面および下位表面を上昇させることによって、移植後椎骨体部と連結する運動終板の表面積を拡大する能力を提供する。図14Aを参照すると、上位運動終板362は、上面の少なくとも一部の上に延出する一組の固定フィン366を有する中心部364を含む。ドロップリーフ368は、その全長に沿って中心部364のそれぞれの側面に回動自在に結合される。それぞれのドロップリーフ368は、標準連続ヒンジ、一体ヒンジ370または他の適切な機構などのヒンジによって中心部に螺着してもよい。それぞれのドロップリーフ368は、ドロップリーフ368が中心部364の縁から下方に延出する第一の送達位置(図14Aに示す)を有する。それぞれのドロップリーフはまた、第二の展開位置(図14Bに示す)を有し、ここでドロップリーフ368は中心部364と同一平面上にあるように隆起させることによって上位運動終板の一部を形成する。ドロップリーフ378はまた、同様に中心部374を有する下位運動終板372に形成される。下位運動終板のドロップリーフ378もまた、第一の送達位置(図14Aに示す)および第二の展開位置(図14B)を有する。
The artificial
図14C〜図14Dは、ドロップリーフが展開位置に設置された後の、ドロップリーフを支持および安定化するための機構を例示する。図14Dは、それぞれ展開位置にある、下位ドロップリーフ378の上方に配置される上位ドロップリーフ368を示す。明確にするために、人工椎間板360の残りの部分は図14Dに示していない。上位ドロップリーフ368および下位ドロップリーフ378のそれぞれは、対向する表面上に延出するスプリングスロット380を含む。別個のスプリング382を図14Cに示す。別個のスプリング382は、第一の平面端384a、湾曲したスプリング部分386、および第二の平面端384bを含む。ドロップリーフが人工椎間板の移植後に展開位置に移動した後、スプリング382は、対向した一組の上位および下位ドロップリーフのスプリングスロット380に設置するように適合される。適当な位置に設置されると、スプリング382は上位および下位ドロップリーフの間隔を維持し、それによって上位および下位運動終板のそれぞれの比較的大きな表面積を提供する。
14C-14D illustrate a mechanism for supporting and stabilizing the drop leaf after it has been placed in the deployed position. FIG. 14D shows the
図15A〜図15Bは、細長の管状芯部材392ならびに部分的に円筒型の上位運動終板394および部分的に円筒型の下位運動終板396を有する人工椎間板390を例示する。運動終板のそれぞれは、運動終板の前端および後端のそれぞれにレリーフ部分398を含む。レリーフ部分は、それぞれの運動終板の先導する前端および後端から延出する部分断面図を備える。かかるレリーフ部分を持たない同様に製作された人工椎間板と比較して、レリーフ部分は、先述のように製作された人工椎間板の屈曲および延出の強化を提供するよう恊働する。
15A-15B illustrate an artificial
図15Bを参照すると、線維400は、上位運動終板394および下位運動終板396のそれぞれの端部に形成される一連のスロット402を貫いて巻回し、運動終板を固定する。不均等に離間するスロットは代替の選択肢として提供されるものの、スロット402は、運動終板の端部に沿って均等に離間する。一つ以上の線維層400を使用してもよく、それぞれの線維層は、異なる材料および/または剛性などの異なる範囲の材料性質から形成してもよい。いくつかの実施形態では、線維400は、芯部材の上下、および芯と運動終板との間に巻回される。
Referring to FIG. 15B, the
図16A〜図16C、図17A〜図17B、図18A〜図18C、および図19A〜図19Cに示す人工椎間板を参照すると、本人工椎間板は、交換用椎間板に自然の機能的脊柱ユニットの生理機能を綿密に模倣させる方法で製作されている。脊椎は運動分節から構成され、それぞれは機能的脊柱ユニットを同時に備える三つの関節から構成される。椎間板および二つの面関節は、脊柱の安定性および動きを創出する。人工椎間板は、自然の椎間板を交換するのに役立つであろう。しかし、多くの場合、従来の人工椎間板は、自然の椎間板と同じ方法にて面関節と恊働しないので、自然の椎間板を好適に補償しない。さらに、人工椎間板が後方進入法によって脊椎に送達される場合には、前記手法は、椎間空間へのアクセスを獲得するために、面関節の部分摘出または完全摘出を必要とする場合がある。これは、人工椎間板自体が完全に矯正しない、脊椎の安定性および生体力学的な潜在的混乱に関する懸念を生む。図16A〜図16C、図17A〜図17B、図18A〜図18C、および図19A〜図19Cに示す人工椎間板は、自然の椎間板機能の互換性を提供するだけでなく、面関節機能の互換性を提供するよう設計および製作される。このようにして、本人工椎間板は、全体の機能的脊柱ユニットに厳密に相当する適切な剛性および可動性を提供する。 Referring to the artificial discs shown in FIGS. 16A-16C, 17A-17B, 18A-18C, and 19A-19C, the artificial disc is a natural functional spinal unit physiology to the replacement disc. It is manufactured by a method that closely imitates. The spine is composed of motor segments, each composed of three joints with functional spinal column units simultaneously. The intervertebral disc and the two facet joints create spinal column stability and movement. The artificial disc will help to replace the natural disc. However, in many cases, conventional artificial discs do not suitably compensate for natural discs because they do not interact with facet joints in the same manner as natural discs. Furthermore, if the artificial disc is delivered to the spine by a posterior approach, the procedure may require partial or complete removal of the facet joint to gain access to the intervertebral space. This raises concerns regarding spinal stability and potential biomechanical disruptions that the artificial disc itself does not completely correct. The artificial discs shown in FIGS. 16A-16C, 17A-17B, 18A-18C, and 19A-19C not only provide natural disc function compatibility but also face joint function compatibility. Designed and manufactured to provide In this way, the present artificial disc provides adequate stiffness and mobility that exactly corresponds to the entire functional spinal unit.
一組の人工椎間板410を図16Aに上面図にて示す。人工椎間板410のそれぞれは、概略弾丸型上位運動終板412および概略弾丸型下位運動終板414を含み、それぞれは前端Aおよび後端Pを有する。人工椎間板410はまた、上位および下位運動終板間に位置し、それらを支持する前部芯部材416および後部芯部材418を含む。前部芯部材416および後部芯部材は、概略円筒型であることが好ましく、前部芯部材416が後部芯部材418より比較的大きく軸方向に高剛性である限り、前節または‘276出願に記載の芯部材の材料のいずれから形成されてもよく、また前記芯部材の構造のいずれを有してもよい。前部芯部材の比較的大きな大きさおよび高剛性は、材料の選択、構造の形態、線維巻回の提供、または本願の他の箇所に記載、あるいは当業者に知られている他の機構によって提供してもよい。このようにして、前部芯部材416は自然の椎間板の生理学的機能の多くを提供し、また後部芯部材418は面関節の生理学的機能を提供する。例えば、図16Bに例示するように、前部芯部材416に貼り付けられる線維巻回420aは、後部芯部材418の周囲に巻回られる線維420bのパターンと比較すると、比較的より垂直なパターンで巻回られた線維を含む。このように、椎間板の前部芯部材部分は、自然の椎間板のように後部芯部材区分より回転的に可撓性である。他方では、後部芯部材区分は、自然の面関節のように比較的回転的に高剛性である。
A set of
その他の代替の構造では、一組の人工椎間板410を図16Cに示す。人工椎間板のそれぞれは、人工椎間板410のそれぞれの後端Pが概略平行配列にあるが、椎間板のそれぞれの前端Aは互い対向する隣接配置にあるように、それぞれが概略湾曲形状を有する上位および下位運動終板412、414を含む。この配置では、前部芯部材416は、後部芯部材418と比較すると矢状中線により接近して位置する。従って、二つの人工椎間板の組み合わせの前部分はより回転的に可撓性であり、自然の椎間板に相当して、横曲げに対してより可撓性である。他方では、二つの人工椎間板の組み合わせの後部分は、自然の椎間板に相当して、より高剛性であり回転的に可撓性を欠く。
In another alternative structure, a set of
図17A〜図17Bを参照すると、人工椎間板410のその他の実施形態が示されている。人工椎間板は、上位運動終板412、下位運動終板414、および一組の運動終板との間に位置し支持する一組の芯部材416、418を含む。上位運動終板412は固定フィン422を備え、下位運動終板もまた固定フィン424を備える。第一の線維巻回420aは前部芯部材416の周囲に位置し、第二の線維巻回420bは後部芯部材418の周囲に位置する。
Referring to FIGS. 17A-17B, another embodiment of an
上位運動終板は、後端に下方に延出する面426を含む。同様に、下位運動終板は、後端に上方に延出する面428を含む。上位面426および下位428は共に、自然の面関節の並進運動の制限的な機能を模倣する一組の適合面を形成する。例えば、図17Aに示す実施形態では、上位面426は後方に角を成す表面427を有し、下位面428は前方に角を成す表面429を有する。図17Bに示す実施形態では、上位面426および下位面428は垂直面を有する。空間的関係に起因して、二つに対向する表面は、上位運動終板412が前方に並進運動するのを阻止し、下位運動終板414が後方に並進運動するのを阻止する。
The upper end plate includes a
間隙430は、上位面の下端部と下位運動終板との間に、また下位面の上端部と上位運動終板との間に維持されることが好ましい。間隙430は、人工椎間板が印加される力に起因して屈曲および延出するのに利用できる空間距離を決定する。図17Aに示す角を成す構造では、上位運動終板および下位運動終板はより高負荷であり、人工椎間板が圧縮変位に直面するに従い、適合面はより大きな力で係合する。従って、適合面は、高耐摩耗性材料から製作することが好ましい。
The
図17Bに例示する実施形態での任意のガスケット432を示す。ガスケット432は、人工椎間板410の内部への組織内部成長を阻止することによって、あるいは人工椎間板の内部空間を密封するために機能する。
17B shows an
図18A〜図18Cを参照すると、人工椎間板410の他の実施形態が示されている。人工椎間板はそれぞれ、上位運動終板412、下位運動終板414、および上位運動終板と下位運動終板との間に位置し支持する一組の芯部材(図18A〜図18Cのいずれにも図示せず)を含む。上位運動終板412は下方に延出する適合面426を備え、下位運動終板414もまた上方に延出する適合面428を備える。これらの実施形態では、適合面は、二つの人工椎間板のそれぞれの外部後方角にオフセット方式で提供される。あるいはこれらの適合面は、図17A〜図17Bに関して上述のものと同一である。適合面のオフセット位置は、自然の面関節によって得られるねじれ抵抗を模倣する機構を提供する。
Referring to FIGS. 18A-18C, another embodiment of an
例えば、図18Bに示す後部面に示すように、図の右側に位置する人工椎間板410の適合面426、428の接触面は、下位運動終板414に対して左方および前方への上位運動終板412の動きに抵抗する。同様に、図の左側に位置する人工椎間板の適合面426、428の接触面は、下位運動終板414に対して右方および前方への上位運動終板412の動きに抵抗する。反対の水平抵抗配置は、図18Cに示すように、適合面の相対配置を逆転させることによって獲得される。
For example, as shown in the posterior surface shown in FIG. 18B, the contact surfaces of the
自然の面関節によって普通に果たされる前部−後部抵抗およびねじれ(側部)抵抗の生理学的機能は、人工椎間板の芯構造の材料、構造および配置によって模倣してもよい。図19A〜図19Cを参照すると、これらの機能を果たすためのいくつかの代替の構造を記載している。例えば、図19Aは、互いに対して並行関係にある一組の人工椎間板410を示す。それぞれの人工椎間板は、上位運動終板412、下位運動終板414、前部芯部材416、および後部芯部材418を含む。図19Aに示すように、二つ人工椎間板の後部芯部材418はそれぞれ、各椎間板の後端に集中し、それぞれは各前部芯部材416より比較的大きい。前部芯部材416はそれぞれ、運動終板の内端付近に位置し、それによって、後部芯部材418の中心より前部芯部材416の中心を互いに比較的接近して設置する。この配置では、互い比較的接近して位置する比較的小さな前部芯部材416は、前部芯部材と比較してそれ以上に離間する比較的大きな後部芯部材418によって可能になるものより比較的大きな量のねじれを提供する。このようにして、例示した配置は、機能的脊柱ユニットによって印加される自然の生理学的力を模倣するよう意図された並進およびねじれ抵抗を生成する。
The physiological functions of anterior-posterior resistance and torsional (lateral) resistance normally performed by natural facet joints may be mimicked by the material, structure and placement of the artificial disc core structure. With reference to FIGS. 19A-19C, several alternative structures for performing these functions are described. For example, FIG. 19A shows a set of
同様に、図19Bに例示した人工椎間板410では、線維420a、420bは、人工椎間板の組の前部芯部材416および後部芯部材418のそれぞれを包囲するパターンに巻回される。図の左側の椎間板では、後部芯部材418は、前部芯部材416を包囲する線維巻回420aより比較的多い線維420bで巻回される。これは、椎間板の前端Aで可能なものより椎間板の後端Pでのねじれまたは並進運動に対する比較的大きな制限をもたらす。図の右側の椎間板では、線維巻回420a、420bは、人工椎間板の前部および後部の縁に集中している。
Similarly, in the
最後に、図19Cに例示する人工椎間板410では、前部芯部材416は、後部芯部材418より比較的長い。それぞれの芯部材は、その周辺の線維巻回層420a、420bを備える。比較的長い前部芯部材416は、比較的短い後部芯部材418によって可能なものより比較的大きな量の並進および回転自由を可能にする。
Finally, in the
有利にも、図16A〜図16C、図17A〜図17B、図18A〜図18C、および図19A〜図19Cに示す人工椎間板に関して上述したいくつかの特性を他の組み合わせと併用し、機能的脊柱ユニットの所望の生体力学的再生を獲得してもよい。 Advantageously, some of the characteristics described above with respect to the artificial discs shown in FIGS. 16A-16C, 17A-17B, 18A-18C, and 19A-19C may be used in combination with other combinations to provide a functional spine. A desired biomechanical regeneration of the unit may be obtained.
図20〜図21を以下参照すると、外側運動終板432および内側運動終板434を備える運動終板430を例示している。運動終板の設計および構造の概略は、‘276出願に記載されている。内側運動終板434は、外側運動終板432での嵌合穴438を通って延出する柱436、および外側運動終板432の内面に形成される収納部442内に内側運動終板台の周辺端部440を含む。内側運動終板434は次いで、柱436および周辺係合表面440で外側運動終板432に溶接される。従来の設計では、多量の応力が、内側および外側運動終板を連結する溶接継手に生じる。図21〜図21に例示する設計では、内側運動終板は、内側運動終板434の周辺の等間隔の位置に半径方向外側に延出する4つの周辺翼444を備える。同様に、外側運動終板432は、内側運動終板に形成される翼444を受けて保持するように適合される4つの嵌合収納部446を備える。内側運動終板434は次いで、拡張部444と収納部446との間の接触面の位置に外側運動終板432に溶接され、それにより大きな面積にわたり応力を分配する。
Referring to FIGS. 20-21 below, an
上位および下位運動終板を結合するための代替の構造を図28に示す。人工椎間板410は、上位運動終板412、下位運動終板414、および芯部材416を含む。この一般構造は、上述の特定の実施形態、‘276出願に記載のもの、または当技術分野で知られている他のもののいずれを備えてもよい。複数の線維420は、芯部材416の周辺の上位運動終板412と下位運動終板414との間に延出し、それらのそれぞれに連結する。線維420は人工椎間板410に構造的完全性を提供し、芯部材416の対向側に運動終板を共に保持する。
An alternative structure for joining the upper and lower endplates is shown in FIG. The artificial
自然の椎間板の生理学的機能をより巧みに模倣するために、図28に示す人工椎間板410は、外周から芯部材416に向かって内側に延出する線維420の5つの層を含む。最も外側の線維層421は、比較的高剛性で非弾性の線維を使用して形成することが好ましい。他方では、最も内側の線維層423は、より柔軟性および弾性がある線維を使用して形成することが好ましい。線維の中間層は、中間範囲の剛性および弾性を有する線維から形成することが好ましい。
In order to better mimic the physiological function of the natural disc, the
外周により高剛性の線維を提供し、人工椎間板の内部に比較的可撓性のある線維を配列させることによって同一または類似した性能を獲得すると同時に、より多くの、またはより少ない線維層420を構造に含めてもよいことが企図される。別法として、より高剛性の線維を芯部材付近の椎間板の内部に設け、椎間板の外周に向かって徐々に低剛性を有する線維を設けるなど、剛性範囲を逆転させてもよい。他の変形形態もまた企図される。
Provide more or
(IV.運動終板固定機構)
椎骨体部に対して運動終板を固定するために適切な多くの機構を以下に記載する。これらの固定機構は通常、本願および他の箇所に記載の人工椎間板に組み込まれる運動終板とともに使用するように適合される。これらの固定機構のための他の用途もまた、以下の説明を検討することにより明白となるであろう。
(IV. End plate fixation mechanism)
A number of suitable mechanisms for securing the endplates to the vertebral body are described below. These fixation mechanisms are typically adapted for use with the motion endplates incorporated into the artificial discs described herein and elsewhere. Other uses for these securing mechanisms will also become apparent upon review of the following description.
最初に図22A〜図22Dを参照すると、人工椎間板に使用する運動終板450は、外面上に複数の固定式固定フィン452を含んでいる。固定式固定フィン452は、例えば、‘276出願に記載のように、椎骨体部の内向きの表面に切断される溝に係合するように適合される。これらの固定フィン452は、運動終板を椎骨体部に固定して係合するよう意図されるが、固定フィン452は溝の内側に移動可能となることは普通に発生する。そうなる過程では、人工椎間板は好ましい位置から移動することになる。
Referring first to FIGS. 22A-22D, a
この状況を改善するために、リトラクタブル(retractable)または可動なスパイク454またはフィン456を、選択的な係合を可能にする方法で運動終板450に設置する。リトラクタブルまたは可動なフィン456は、椎骨体部にさらなる固定をもたらす。有利には、リトラクタブルまたは可動なフィン456は、運動終板の外面上に位置する固定式固定フィン452に対してある角度を成して、好ましくは直角に配置する。このようにして、それらが係合されると、リトラクタブルまたは可動なフィン456は、運動終板450、ひいては人工椎間板の不要な移動を阻止する。例えば、図22Aは、それぞれが延出状態にある、固定式固定フィン452および複数のリトラクタブルフィン456を示す上面図を例示する。図22Bは、同様に延出状態にある、固定式固定フィン452およびリトラクタブルフィン456を例示する断面図である。
To improve this situation, retractable or movable spikes 454 or
リトラクタブルフィン456は、多くの適切な機構のうちの一つによって非展開から展開状態へ移動してもよい。例えば、膨張バルーン458は、展開後上位運動終板450と下位運動終板460との間で展開してもよい。例えば、図22Dを参照されたい。膨張バルーンは、リトラクタブルフィン456が非展開状態から、運動終板450、460の外向きの表面から外部に延出する展開状態へ移動させるために膨張させてもよい。他の機構的スペーサまたはスクリュー式デバイス462は、展開機能を果たすための別法として使用可能である。例えば、図22Cを参照されたい。
次に図23A〜図23Bを参照すると、部分的に円筒型の運動終板470および可撤性竜骨472を示している。部分的に円筒型の運動終板470は、図13および図15A〜図15Bに関して上述したものと概略類似している。可撤性竜骨472は、概略三角の断面を有する細長の部材である。竜骨472の三角の断面の基部474は、運動終板の上面に形成される細長の台形のスロット476に係合するように適合される。従って、運動終板470は、最初は、移植のために運動終板の側面を最小限にするように、可撤性竜骨472を使用せず展開してもよい。移植すると、竜骨472は、縦方向に竜骨の基部474を台形のスロット476に摺動させることによって運動終板470に結合してもよい。竜骨472は次いで、人工椎間板の展開時点で椎骨体部に対して適当な位置に運動終板を固定するように、椎骨体部の表面に係合する位置となる。
Referring now to FIGS. 23A-23B, a partially
選択的に展開可能な固定ねじおよび関連する機構を図24A〜図24Bおよび図25A〜図25Cに示す。固定ねじ480は、内側運動終板部分484および外側運動終板部分486から形成される運動終板482を有する人工椎間板に使用するように適合され、ここで内側運動終板部分484は、外側運動終板部分486に対して回転可能である。ねじ込み固定部480は、人工椎間板の内側運動終板484に形成されるスロット488に位置する。固定ねじ480が軸方向にスロット内で移動可能であるが、内側運動終板484に対して回転できないように、ねじはスロット488内に保持される。外側運動終板486は、固定ねじ480が延出するねじ穴490を含む。従って、外側運動終板486に対する内側運動終板484の回転は、固定ねじ480に内側運動終板内のスロット488を通って、外側運動終板内の穴490から外へ前進させる。
A selectively deployable locking screw and associated mechanism are shown in FIGS. 24A-24B and 25A-25C. The
図24Bは、上述のように外側運動終板486に対して内側運動終板484の回転を達成するように適合される機構492を例示する。機構492は、その縁にそって形成される複数の歯496を有する細長のアクチュエータ494を含む。内側運動終板484はまた、アクチュエータの歯496と嵌合するように適合される歯485を備える。歯が係合される場合、アクチュエータ494の前進は、外側運動終板486に対する内側運動終板484の回転を引き起こし、それによってリトラクタブル固定ねじ480に外側に延出させ、椎骨体部に係合させる。アクチュエータ494を引き出すと(歯が係合している間に)、固定ねじが引っ込む。
FIG. 24B illustrates a
図25A〜図25Cは、類似したリトラクタブル固定機構構造を有する人工椎間板500を例示する。人工椎間板500は、上位運動終板502、下位運動終板504、および上位運動終板と下位運動終板との間に位置する三つの芯部材506を含む。それぞれの芯部材506は、任意にスプリング仕掛けであってもよい圧縮性内部材508、ならびに上位固定部材510および下位固定部材512を含む。固定組立体は、三つの芯部材506(図25B参照)のそれぞれに関連する内側運動終板部材(図示せず)の回転が、それぞれの固定部材510、512に、それぞれの外側の運動終板(図25C参照)の外面での穴514を通って外側に延出させるように製作される。
25A-25C illustrate an
先述のリトラクタブル固定ねじ構造は、例えば、低侵襲的移植手順の際に、比較的薄い状態にある人工椎間板を送達する能力を提供する。図25Aに示すように、人工椎間板500は、固定ねじ510、512の延出の前は比較的短い長さを有する。人工椎間板がこの状態で移植される場合は、それほど大量の脊椎を摘出する必要がなく、椎間板空間へのアクセスを可能にする。さらに、挿入の間、例えば、神経など隣接する組織への損傷を起こす可能性が少ない。挿入後、例えば、図25A〜図25Bに示すように、リトラクタブル固定ねじ510、512は延出し、隣接する椎骨体部へ人工椎間板を固定する。
The retractable fixation screw structure described above provides the ability to deliver a relatively thin prosthetic disc, for example, during a minimally invasive implantation procedure. As shown in FIG. 25A, the
その他の代替の固定機構を図26A〜図26Cに示す。この機構はまた、移植手順の間薄い状態の構造を提供するよう意図される。薄い状態は、固定機構によって引き起こされる組織または神経損傷の可能性を抑え、後部移植の場合には、移植に順応するために必要な椎弓切開術および脊椎関節突起切除術の大きさを縮小する。 Other alternative securing mechanisms are shown in FIGS. 26A-26C. This mechanism is also intended to provide a thin structure during the implantation procedure. The thin state reduces the potential for tissue or nerve damage caused by the fixation mechanism and, in the case of posterior transplants, reduces the size of laminectomy and spine arthrotomy required to accommodate the transplant .
図26Aを参照すると、後部低侵襲的移植後の一組の人工椎間板520を例示している。人工椎間板520のそれぞれは概略菱形であり、その組は椎間板空間内に平行配置に提供されている。複数の固定スパイク522は、人工椎間板のそれぞれの側面から半径方向外向きに延出する。スパイクは、人工椎間板の移植後、椎間板空間内に残存する自然の椎間板の残部に延出し係合する。好ましくは、スパイク522は、それぞれのスパイクに、人工椎間板を移植した後奥寄りの送達位置(図26B)から延出する展開位置(図26C)へ外側に屈曲させるスプリング機構(図示せず)を備える。他の作動機構もさらに企図される。例えば、代替の作動機構は、それぞれの人工椎間板の後端で利用者によって組み立てられるねじ機構を含む。ねじ機構の回転は連結によって並進され、それぞれのスパイクに展開位置に延出させる。
Referring to FIG. 26A, a set of
図26A〜図26Cに示す固定スパイク522の横配置は、人工椎間板を適当な位置に固定する機能を果たす十分な保持力を提供する場合がある。さらなる固定力が必要な場合は、さらに多くの横スパイクを構造に追加してもよい。別法として、または追加として、固定フィンを上位運動終板および下位運動終板の外面上に含め、椎骨体部の内面に係合させてもよい。さらなる固定は、残部の自然の椎間板に椎間板を接合または外科的にホチキスでとじることによって提供してもよい。
The lateral placement of the
選択的に可撤性固定部材のその他の実施形態を図27A〜図27Cに示す。固定部材は、本願、‘276出願、および他の所で記載されている運動終板などの人工椎間板の運動終板の外面に選択的に結合するように適合される挿入可能な竜骨構造530を備える。竜骨530は、基部532および基部の上面から上向きに延出する固定フィン534を含む。結合部材536は基部532の底面に形成される。図示する実施形態では、結合部材536は、運動終板の外面に形成される嵌合する台形のスロットに摺動するように適合され、それによって竜骨530を運動終板に結合する概略台形の延出部である。より多くの、またはより少ない頂点を提供してもよいが、固定フィンは三つの頂点538a〜538cを含む。フィン534は、椎骨体部の内面に物理的に係合するように適合され、これによって人工椎間板を適当な位置に保持する。
Other embodiments of selectively removable fixing members are shown in FIGS. 27A-27C. The fixation member includes an
有利には、可撤性竜骨の基部532は、基部の下面の平面に対して鋭角βで平面に位置する上面を有する概略楔形部材の形をしている。可撤性竜骨の楔形の目的は、とりわけ腰部人工椎間板移植の場合に、椎骨体部間の角度に順応するよう脊柱前弯角を提供することである。このようにして、人工椎間板の運動終板は、互いに対して並行関係にあるように提供してもよく、また可撤性竜骨は、人工椎間板構造に好ましい脊柱前弯角を提供する。
Advantageously, the
(V.人工椎間板システム)
人工椎間板に組み込む、または合体させてもよい多くのシステムおよび任意の機能を以下に記載する。
(V. Artificial intervertebral disc system)
A number of systems and optional functions that may be incorporated or merged into an artificial disc are described below.
最初に図29A〜図29Bを参照すると、移植手順の間、人工椎間板を薄い状態に保つためのシステムを示している。システムは、上位運動終板552、下位運動終板554、および上位運動終板と下位運動終板との間に位置し、結合される芯部材556を有する人工椎間板550を含む。保持機構558は、上位運動終板552と芯部材556と下位運動終板554との間に延出する。好ましくは、保持機構558は、目的のために上位および下位運動終板552、554のそれぞれに形成される穴を通って延出し、チャネルは芯部材556を通る。
Referring initially to FIGS. 29A-29B, a system for keeping an artificial disc thin during an implantation procedure is shown. The system includes an
保持機構558は、人工椎間板550を圧縮された、薄い状態に選択的に保つよう作動する。とりわけ、保持機構558は、人工椎間板を通って延出するシャフト560、シャフト560を上位運動終板552に結合する上位結合機構562、およびシャフト560を下位運動終板554に結合する下位結合機構564を含む。結合機構の一例を図29Bに示し、ここでシャフト560の端部は、ロッキングプレート568に形成される鍵穴566に係合するV字型の切り込み561を備える。ロッキングプレート568は上位運動終板552および下位運動終板554の一方または双方に摺動自在に結合され、シャフト560の端部のV字型の切り込み561は鍵穴566に係合し、ロッキングプレート568に対してシャフト560を適当な位置にロックする。ロッキングプレート568が摺動する場合、シャフト560は鍵穴566を通過することができ、保持機構を解除する。他の結合機構もまた企図される。
The retention mechanism 558 operates to selectively keep the
実際には、移植に先立ち、人工椎間板550は動作可能な高さと相対的に縮小した高さまで圧縮される。保持機構562、564は次いで係合され、圧縮された椎間板が動作可能な高さまで膨張するのを効率的に抑制する。
圧縮された椎間板は次いで、好ましくは低侵襲外科的処置によって移植される。
椎間板が椎間の空間に設置されると、保持機構562、564は、例えば、ロッキングプレート568を摺動させることによって解除され、鍵穴566を通るシャフト560の端部を開放する。従って、抑制のない人工椎間板は、動作可能な高さに戻り、動作可能な状態となる。
In practice, prior to implantation, the
The compressed disc is then implanted, preferably by a minimally invasive surgical procedure.
When the intervertebral disc is placed in the intervertebral space, the
以下に図30を参照すると、脊椎移植デバイスに使用する芯構造が示されている。芯構造は、脊椎移植デバイスのねじり剛性を調節するための方法を提供するように適合される。例えば、芯構造は、上述のものなどの材料から、および方法によって形成される概略円筒型芯部材570を含む。芯部材は、芯部材の上面から下方に、および芯部材の底面から上方に延出する複数の概略円筒型収納部572を含む。このように、芯部材570は、上位運動終板の内面から下方に延出する複数の嵌合する概略円筒型ピンを有する上位運動終板に係合するよう構成される。このように、芯部材570は、上位運動終板の内面から下方に延出する複数の嵌合する概略円筒型ピンを有する上位運動終板に係合するよう構成される。芯部材内に形成される収納部と、上位運動終板および下位運動終板の内面に形成されるピンとの相互作用により、芯部材が両方の運動終板に回転的に固定される。
Referring to FIG. 30 below, a core structure for use in a spinal implant device is shown. The core structure is adapted to provide a method for adjusting the torsional stiffness of the spinal implant device. For example, the core structure includes a generally
有利にも、芯部材の収納部572および嵌合する運動終板ピンの数、大きさ、形状、材料および材料性質は、所望の性質を獲得するために設計上の選択の対象となる。例えば、芯部材と運動終板との間の比較的低度のねじり剛性を獲得するために、比較的浅い収納部572を提供してもよく、また比較的短いピンを提供してもよい。収納部572および運動終板のピンを長くすることは、ねじり剛性の程度を増大させる傾向がある。運動終板の中心軸に対するピン(および収納部)の位置を含み、他の変形形態もまた企図される。さらに、他の所望の成果を得るために、収納部572は運動終板に形成してもよく、または嵌合するピンは芯部材の上面および下面に形成してもよい。
Advantageously, the number, size, shape, material and material properties of the
以下に図31A〜図31Dを参照すると、脊椎運動維持デバイスの好ましいシステムが示されている。脊椎運動維持デバイスは、脊椎の疾患または疾病の治療に使用される。かかる維持デバイスの二つの型は、総人工椎間板および動的安定化デバイスである。これらのデバイスは、例えば、変性椎間板疾患および脊椎すべり症を治療するのに使用される。かかるデバイスは独立して使用されているが、本願に記載の方法にて互いに併用されていない。 With reference to FIGS. 31A-31D below, a preferred system of spinal motion maintenance devices is shown. Spinal motion maintenance devices are used to treat spinal diseases or conditions. Two types of such maintenance devices are total artificial discs and dynamic stabilization devices. These devices are used, for example, to treat degenerative disc disease and spondylolisthesis. Such devices are used independently but are not used together in the manner described herein.
例えば、図31Aは、一組の隣接する椎骨体部586、588の横突起582、584に結合される動的安定化デバイス580を示す。動的安定化デバイス580は、上位椎骨体部586への結合を提供する上位結合部材590(椎弓根スクリューなど)、下位椎骨体部588への結合を提供する下位結合部材592(椎弓根スクリューなど)、および上位結合部材590と下位結合部材592との間に延出し、それぞれに連結する安定部594を含む。動的安定化デバイス580の構造および機能的詳細は、本説明の範囲外である。大部分は当業者が一般に知るところであり、業界用文献で一般に利用可能である。
For example, FIG. 31A shows a
人工椎間板600は、二つの椎骨体部586、588間の椎間の空間に位置する。自然の椎間の空間610は、人工椎間板600の上下の椎間の空間に位置する。人工椎間板600は、上位運動終板602、下位運動終板604、および上位運動終板602と下位運動終板604との間に延出し、それぞれに結合される芯部材606を含む。人工椎間板600は、本願に、‘276出願に、または他の所に記載の実施形態にいずれかに従い製作してもよい。
The
一つ以上の運動維持デバイス(人工椎間板、動的安定化デバイス、棘間スペーサなどを含む)はまた、面関節または椎骨体部交換などの交換デバイスと組み合わせてもよい。 One or more motion maintenance devices (including artificial discs, dynamic stabilization devices, interspinous spacers, etc.) may also be combined with an exchange device such as a facet joint or vertebral body replacement.
「菱」形の人工椎間板620を図31Bに示す。椎間板620は、複数の固定フィン623を有する上位運動終板622、複数の固定フィン625を有する下位運動終板624、および上位運動終板と下位運動終板との間に延出し、それぞれに結合される一組の芯部材626a、626bを含み、上述および‘276出願に記載のものと類似している。「菱」形の人工椎間板620は、後部アクセスを使用して低侵襲外科的処置によって移植されるように特に適合される。先述の人工椎間板620は、上述の方法で一つ以上の動的安定化デバイス580と組み合わせて使用するのに適している。
A “rhombus”
別法として、図31C〜図31Dに示すように、人工椎間板620および動的安定化デバイス580は統合構造に合併してもよい。図31Cは、上位運動終板622、下位運動終板624、上位運動終板と下位運動終板との間に延出し、それぞれに結合される一組の芯部材626a〜626bを有する人工椎間板620を含むようなデバイスの第一の実施形態を例示する。人工椎間板は、図31Bに関して上述したものと類似した「菱」形である。図31Dに示すように、代替の実施形態では、人工椎間板630は、低侵襲外科的処置においてデバイスの挿入を容易にするよう角を成す上位運動終板632および下位運動終板634を含む。動的安定化デバイス580は、人工椎間板630の後側部に結合される。動的安定化デバイス580は、軸方向および横方向の一方または両方に結合される椎骨体部の動きを抑制することができ、種々の解剖学的構造に順応する。
Alternatively, as shown in FIGS. 31C-31D, the
二つ以上の人工椎間板移植が一つの椎間板の空間内に用いられる図32Aおよび図32Bを以下に参照すると、椎間板は相隔たり配置されるか、または互いに係合する場合がある。後者の場合には、係合は、端部と端部、側部と側部、または端部と側部であってもよい。互いに対して二つ以上の椎間板の位置決めおよび配置を容易にするために、一つ以上の成分または成分の一部は、互いに連結するよう構成してもよい。例えば、一つ以上の運動終板の周辺端部またはガスケットの側部をロックし、椎間板間の係合の固定を維持してもよい。図32Aは、溝付き釘のさねはぎ継ぎ形態640を有する連結椎間板の運動終板110を示す。同様に、図32Bの椎間板ガスケット132は、連結蛇腹650で構成される。これらの連結機構のそれぞれは、互いに対して隣接する人工椎間板の位置決めおよび配置を容易にする。
Referring now to FIGS. 32A and 32B, where two or more artificial disc implants are used within a single disc space, the discs may be spaced apart or engage one another. In the latter case, the engagement may be end to end, side to side, or end to side. In order to facilitate positioning and placement of two or more intervertebral discs relative to each other, one or more components or portions of components may be configured to be coupled together. For example, the peripheral edge of one or more endplates or the sides of the gasket may be locked to maintain a fixed engagement between the discs. FIG. 32A shows an intervertebral disc end-of-
図33A〜図33Cは、ほぼX字形の形態に展開するように適合される人工椎間板の機構を例示する。ほぼX字形の形態は、回転の縦横中心のより優れた配置を提供し、また横曲げ、屈曲、および延出に支持を提供すると考えられている。図33Aに示すように、ほぼX字形の形態は、それぞれの椎間板の曲面の先端662が互いの方へ向けられ、椎間板の空間の中心664付近に位置するように配置される一組の湾曲した人工椎間板660を提供することによって獲得してもよい。
33A-33C illustrate a prosthetic disc mechanism adapted to deploy in a generally X-shaped configuration. The generally X-shaped configuration is believed to provide a better placement of the center of rotation and provide support for lateral bending, bending, and extension. As shown in FIG. 33A, the generally X-shaped configuration is a set of curved surfaces arranged such that the
別法として、図33B〜図33Cに示すように、人工椎間板のそれぞれは、上位運動終板および下位運動終板を備えてもよく、それぞれは中央(または中心をはずれた)連結部670を有する。芯部材は、上位運動終板と下位運動終板との間に位置し、好ましくは連結部のいずれか一方の側部にそれぞれに結合される。図33Bに示すように、人工椎間板は一直線の配置にある間に移植し、それによって移植の側面を最小限にしてもよい。次いで、移植後、人工椎間板は、連結部670を通して椎間板の端部を旋回させることによって湾曲させ、図33Aに示すものなど湾曲した人工椎間板を形成してもよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 33B-33C, each of the artificial intervertebral discs may comprise an upper end plate and a lower end plate, each having a central (or off-center)
図34A〜図34Bは、単一の移植、片面後方進入法を使用して人工椎間板を移植するための手術方法を例示する。図示するように、例えば、図34Aでは、後部アクセス680は、椎間板の空間682に創設され、カニューレはアクセスを維持するよう挿入される。概略菱形の人工椎間板686は、カニューレ684を通って椎間板の空間682へ挿入され、長手方向軸はカニューレと同じ軸に延出する。把持端部690を有する挿入道具688は、人工椎間板686の挿入を容易にする。図34Aに示すように、最初の挿入時点で、人工椎間板686は、椎間板の空間682内の所望の配置から90度だけ位置がずれている。
34A-34B illustrate a surgical method for implanting an artificial disc using a single implantation, single-sided posterior approach. As shown, for example, in FIG. 34A,
図34Bを参照すると、人工椎間板の位置ずれは、挿入道具688を使用して椎間板を把持し、人工椎間板の長手方向軸が挿入経路に対して垂直に位置するまで90度回転させて椎間板686を回転させることによって修正している。回転後は、人工椎間板686は椎間板の空間682内の適切な配置にある。
Referring to FIG. 34B, the prosthetic disc misalignment is accomplished by using the
図35A〜図35Dは、一つ以上の人工椎間板の移植のための代替の低侵襲外科的処置を例示する。例示する処置は、後方進入法か、または前方進入法特有のいくつか不利点を回避する側部進入法を用いる。図35Aに示すように、カニューレ700は患者の側部と通って横方向に挿入し、椎間板の空間702へのアクセスを提供する。一組の概略菱形の人工椎間板704a〜704bは、カニューレと通って椎間板の空間へと挿入するために整列される。
35A-35D illustrate an alternative minimally invasive surgical procedure for implantation of one or more artificial discs. The illustrated procedure uses a rear approach or a side approach that avoids some of the disadvantages inherent to the forward approach. As shown in FIG. 35A, the
図35Bを参照すると、先導する人工椎間板704aがカニューレ700を椎間板の空間702へ押し出す場合、後続の人工椎間板704bの遠位端は、ある角度を成して先導する人工椎間板704aの近位端に接触する。後続の人工椎間板704bは前方に転ずる一方で、角のある接触は、先導する人工椎間板704aに椎間板の空間702内に後方に転じさせる。(図35C参照)後続の人工椎間板704bがさらに前進した後、先導する椎間板704aおよび後続の椎間板704bは、図35Dに示すように、最終的な平行配置に達する。
Referring to FIG. 35B, when the leading
図36A〜図36Jは、図35Dに関して上述したものなどの一組の隣接する人工椎間板710を連結するのに適切な連結機構のいくつかの実施形態を例示する。最初に図36A〜図36Bを参照すると、これらの図は、第一の結合機構712を有する第一の人工椎間板710のそれぞれ側面図および上面図を例示している。第一の結合機構712は、プロテーゼの上位および下位運動終板714、716の側部から突出する複数のピンの形をしている。例示する例に示すように、二つのピンは、上位運動終板714および下位運動終板716のそれぞれの側部から突出している。より多い、またはより少ないピンが適する場合がある。
FIGS. 36A-36J illustrate some embodiments of a connection mechanism suitable for connecting a set of adjacent
次に図36C〜図36Dを参照すると、これらの図は、第二の結合機構722を有する第二の人工椎間板720のそれぞれ側面図および上面図を例示していて、第二の結合機構は、図36A〜図36Bに示す第一の結合機構712と相補的である。第二の結合機構722は、プロテーゼの上位および下位運動終板724、726のそれぞれの側部から突出している複数の調和する角を成す傾斜台の形をしている。
36C-36D, which illustrate a side view and a top view, respectively, of a second
次に図36E〜図36Fを参照すると、これらの図は、第三の結合機構732を有する第三の人工椎間板730のそれぞれ側面図および上面図を例示していて、第三の結合機構732も同様に、図36A〜図36Bに示す第一の結合機構712と相補的である。第三の結合機構732は、プロテーゼの上位および下位運動終板734、736のそれぞれの側部から突出している複数の調和するC字形のクランプの形をしている。
Referring now to FIGS. 36E-36F, which illustrate a side view and a top view, respectively, of a third
図36Gは、それぞれ、図36A〜図36Bおよび図36C〜図36Dに表現された第一および第二の人工椎間板710、720を示し、前記人工椎間板710、720は図36A〜図36Bに示す第一の結合機構712のピンと部分的に組み立てられ、前記ピンは右側に横方向に、またわずかに下方に移動し、図36C〜図36Dに示す、左側に、またわずかに上方に移動する第二の結合機構722の傾斜台に部分的に係合する。傾斜台の背後部の後方にピンを落下し、それによってプロテーゼのピンの半端の左側への移動、およびプロテーゼの傾斜台の半端の右側への移動を阻止するよう完全に組み立てられた二つの成分の椎間板プロテーゼを図36Hに示す。図36Iは、図36E〜図36Fに表現された第三の結合機構732の突出するクランプに完全にパチンと閉まる、図36A〜図36Bに表現された第一の結合機構712の突出するピンを用いて、図36A〜図36Bに表現された第一の人工椎間板710で完全に組み立てられた、図36E〜図36Fに表現された代替の第三の結合機構732を示す。図36Iに示される係合する結合機構は、横側に両方向および垂直に両方向に互いに対してプロテーゼの二つの半端の動きを阻止することが当業者には理解されるであろう。
FIG. 36G shows first and second
次に図37A〜図37Fを参照すると、一組の人工椎間板の移植を送達するための低侵襲外科的処置のその他の実施形態を例示している。処置は、移植された椎間板の反復可能な配置を提供することを意図している。互いに対する、および椎骨体部に対する移植された人工椎間板の最終的な位置の変形形態は、移植された椎間板の生体力学的性能における変形形態を創出するので、比較的一貫性のある移植結果を生み出す方法を提供することが好ましい。 Referring now to FIGS. 37A-37F, another embodiment of a minimally invasive surgical procedure for delivering a set of artificial disc implants is illustrated. The procedure is intended to provide a repeatable placement of the implanted disc. The final location deformation of the implanted artificial disc relative to each other and to the vertebral body creates a variation in the biomechanical performance of the implanted disc, thus producing a relatively consistent implantation result. Preferably a method is provided.
処置は、図37Aに示す実施形態などの人工椎間板740とともに使用するように適合してもよい。椎間板740は、任意の固定フィン743を有する上位運動終板742、同様に任意の固定フィン745を有する下位運動終板744、および上位運動終板と下位運動終板との間に延出し、それぞれに結合される芯部材746を含む。ガイドチャネル748は、上位運動終板および下位運動終板のそれぞれに形成される。ガイドチャネル748は、運動終板のそれぞれの全長を通って延出することが好ましい。ガイドワイヤ750を図37Bに示す。人工椎間板740の上位運動終板742および下位運動終板744のそれぞれに形成されるガイドチャネル748は、ガイドワイヤ750が通過できるのに十分な大きさから成る。ガイドワイヤ750は、編組、巻線、モノフィラメント材料から形成されることが好ましい。
The procedure may be adapted for use with an
始める前に、外科的処置は、後部椎間板の空間760の両側部へのアクセスの創造を必要とする。一組のカニューレ762、764は切開部へ挿入され、アクセスを提供する。自然の椎間板の核ならびに側部および前部輪を摘出する(図37C参照)。ガイドワイヤ750は次いで、アクセスチャネルのうちの一つの中へ注入され、中空の核腔を通って、反対側のアクセスチャネルから出て戻る。ガイドワイヤ750が適当な位置に設置されると、図37Dに示すように、人工椎間板740a、740bは、ガイドワイヤ750の端部のそれぞれを縫うようにして進み、一組の人工椎間板740a〜740bはガイドワイヤ750を越えて中空の核腔760に入り進む。好ましい実施形態では、ガイドワイヤ750は、人工椎間板740がガイドワイヤ750に沿ってさらに進むことを防止する一組の固定停止部752a〜752bを備える。従って、ガイドワイヤ750が椎間板の空間内に適切に配置されているならば、人工椎間板のそれぞれは、椎間板の空間内の所定位置へ、互いに対して進む。
Before beginning, the surgical procedure requires the creation of access to both sides of the
先述の方法のとりわけ好ましい実施形態では、人工椎間板740a〜740bのそれぞれに「J」字形に形成され、それぞれは一組の芯部材746a〜746bを含む。図37Eを参照。この実施形態では、図37Fに示すように、最終的な移植時点で、椎間板のそれぞれの遠位端は、椎間板の空間内で互いに(749地点を参照)突き当たる。
In a particularly preferred embodiment of the foregoing method, each of the
図38A〜図38Fは、上述の一組の「J」字形の人工椎間板740a〜740bのいくつかの実施形態を例示する。これらの図に示す一組の椎間板は、展開後一組の椎間板740a〜740bを互いに結合する能力を提供する結合機構を含む。例えば、図38A〜図38Bでは、第一の人工椎間板740aは、第二の人工椎間板740bに形成される収納部772とスナップ式係合を提供する大きさにされる拡大延出部770を含む。椎間板の遠位端を互いに押し付けると、延出部770は収納部772に挿入され、適当な位置でパチンと閉まり、それによって第一の椎間板740aを第二の椎間板740bに結合させる。同様に、図38C〜図38Dでは、第一の人工椎間板740aは、第二の椎間板740bの遠位端に形成される嵌合スロット782に係合して結合するように適合される遠位端にフック延出部780を備える。最後に、図38E〜図38Fでは、縫合線790は、第一の人工椎間板740aおよび第二の人工椎間板740bのそれぞれに形成されるイドチャネル748を通って挿入される。椎間板の遠位端を互いに押し付けると、結び目792は縫合線790のそれぞれの端部で結ばれ、一組の人工椎間板の相対位置を維持する。別法として、縫合線のそれぞれの端部にクリップを付けてもよい。縫合線の端部は次いで切り取り、どんな余分の材料も取り除いてもよい。さらに、ガイドワイヤはひだを両端に結合させ、不要な部分を切除することができる。
38A-38F illustrate some embodiments of the set of “J” shaped
図39を参照すると、カプセル化スプリング椎間板交換システム800を示している。システムは、エラストマーカプセル804に含有される内部スプリング素子802を含む。スプリング素子802は、板スプリング(例えば、楕円またはリーフスプリング)、渦巻回スプリング、弦巻スプリング(例えば、コイルスプリング)、または同等物を備えてもよい。スプリング素子802は、金属材料(例えば、ステンレス鋼、金属合金)、エラストマー材料、または適切な他のどんな材料から形成してもよい。スプリング素子802は、上位(上方の)固定部材806および下位(下方の)固定部材808に結合されることが好ましい。上位および下位固定部材806、808は、図示するようにスパイク、もしくはフィン、アンカー、または椎間板交換システムを適当な位置に実質上固定するために上方および下方椎骨体部を係合するために適切な他のどんな部材を備えてもよい。適切な固定部材の例は上述してある。エラストマーカプセル804は、概略球形、立方体、腎臓形、または目的の用途に適切な他のどんな大きさもしくは形状であってもよい。
Referring to FIG. 39, an encapsulated spring
それぞれのカプセル化スプリングシステム800は、システム800の形を縮小するためにスプリング素子802を圧縮することによって、カニューレの送達により移植してもよい。カプセル化スプリングシステム800は次いで、送達後正常の状態に膨張させてもよい。このようにして、カプセル化スプリングシステムは、一組の隣接する椎骨体部間の展開および移植に適切となる。単一のカプセル化スプリングシステムまたは複数の小さなかかるシステムは、部分的椎間板交換として、または椎間板補助もしくは椎間板矯正を提供するために移植してもよい。別法として、比較的大きな複数のカプセル化スプリングシステムは、総椎間板交換を提供するために移植してもよい。
Each encapsulated
(VI.本願に包含される説明に関する情報)
本特許出願の対象である本発明は、当然ながら変化してもよいなど、記載する特定の実施形態に限定されないことが理解されるものとする。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるので、本願で使用する専門用語は、特定の実施形態を単に説明する目的であり、限定的となることを意図していないこともさらに理解されるものとする。
(VI. Information about explanation included in this application)
It is to be understood that the invention which is the subject of this patent application is not limited to the specific embodiments described, as such may naturally vary. Since the scope of the present invention is limited only by the appended claims, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. It will be further understood.
別段の定義がない限り、本願に使用される専門用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有する。本願に記載されるものに類似した、または同様の方法および材料もまた、本発明の実践および試験に使用可能ではあるが、好ましい方法および材料が本願に記載されている。 Unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Although methods and materials similar or similar to those described herein can also be used in the practice and testing of the present invention, the preferred methods and materials are described herein.
本願に言及された全ての特許、特許出願および他の出版物は、それらの全体が参照することによって本願に援用される。本願に記載の特許、出願および出版物は、本出願の出願日以前の開示のみを提供している。本願のいかなる内容でも、本発明が先行の発明であることを理由として、それらの出版物の日付より以前の発明と見なされる権利を持たないことを認めると解釈してはならない。さらに、記載された公開日は実際の公開日と異なる場合があり、個々に確認する必要がある場合がある。 All patents, patent applications and other publications mentioned in this application are hereby incorporated by reference in their entirety. The patents, applications, and publications described in this application provide only disclosures prior to the filing date of the present application. Nothing in this application shall be construed as an admission that the invention is not entitled to an invention before the date of those publications because it is a prior invention. In addition, the stated publication date may differ from the actual publication date and may need to be individually confirmed.
本開示を読むと当業者には明白となるように、本願に記載および例示の個々の実施形態のそれぞれは、別個の成分および特徴を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく他のいくつかの実施形態のいずれかの特徴と容易に分離させる、または組み合わせてもよい。 As will be apparent to those of skill in the art upon reading this disclosure, each individual embodiment described and illustrated herein has separate components and features, and others without departing from the scope or spirit of the invention. May be easily separated or combined with features of any of the embodiments.
先述のものは、本発明の原理を例示したにすぎない。本願には明示的に記載または図示していないが、当業者は本願の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる種々の配置を考案できることが理解されるであろう。さらに、本願に列挙したすべての例および条件言語は主に、当技術分野を発展させるために、本発明の原理および本発明者によって提供される概念を理解する際に読者を助力するよう意図され、具体的に列挙した例および条件などに限定されないと解釈されるものとする。さらに、本発明の具体的な例と同様に、その原理、側面および実施形態を列挙した本願のすべて記述は、その構造的および機能的相当物の双方を包含することが意図される。さらに、かかる相当物は、現在知られている相当物および将来開発される相当物、すなわち、構造に関係なく同じ機能を果たすよう開発される任意の素子の双方を含むことを意図する。従って、本発明の範囲は、本願に図示および記載された例となる実施形態に限定されるよう意図されない。むしろ、本発明の範囲および精神は、添付の特許請求の範囲によって具現化される。 The foregoing merely illustrates the principles of the invention. Although not explicitly described or illustrated herein, it will be understood by those skilled in the art that various arrangements can be devised which embody the principles of the present application and fall within the spirit and scope thereof. Further, all examples and conditional languages listed in this application are primarily intended to assist the reader in understanding the principles of the invention and the concepts provided by the inventor in order to develop the art. It should be construed that the invention is not limited to the specifically listed examples and conditions. Furthermore, as well as specific examples of the invention, all statements in this application that enumerate the principles, aspects, and embodiments are intended to encompass both their structural and functional equivalents. Furthermore, such equivalents are intended to include both presently known equivalents and future developed equivalents, ie, any element developed to perform the same function regardless of structure. Accordingly, the scope of the invention is not intended to be limited to the example embodiments illustrated and described herein. Rather, the scope and spirit of the invention is embodied by the appended claims.
Claims (25)
第一の運動終板と、
該第一の運動終板と実質上並行関係で該第一の運動終板に直接的または間接的に結合された第二の運動終板と、
該第一および第二の運動終板の間に配置される芯部材と
を備え、
該第一の運動終板は、非展開状態から展開状態へと選択的に可動な固定部材を含む、人工椎間板。 An artificial disc,
The first end plate of exercise,
A second motion end plate coupled directly or indirectly to the first motion end plate in a substantially parallel relationship with the first motion end plate;
A core member disposed between the first and second end plates,
The first motion end plate includes an artificial disc that includes a fixing member that is selectively movable from a non-deployed state to a deployed state.
該第一の運動終板と実質上並行関係で該第一の運動終板に直接的または間接的に結合された第二の運動終板と、
該第一および第二の運動終板の間に配置される芯部材と
を備え、
該外部材に対する該内部材の回転は、固定部材を該第一の運動終板から外側に延出させる、人工椎間板。 A first motion endplate including an inner member and an outer member, wherein the inner member and the outer member are rotatable relative to each other;
A second motion end plate coupled directly or indirectly to the first motion end plate in a substantially parallel relationship with the first motion end plate;
A core member disposed between the first and second end plates,
Rotating the inner member relative to the outer member causes the fixation member to extend outwardly from the first motion endplate.
第一の運動終板と、
該第一の運動終板と実質上並行関係で該第一の運動終板に直接的または間接的に結合された第二の運動終板と、
該第一および第二の運動終板の間に配置される芯部材と
を備え、
該第一の運動終板は中心部および第一の側部を含み、該第一の側部は該中心部と実質上同じ平面にある第一の位置、および該中心部と実質上異なる平面にある第二の位置を有する、人工椎間板。 An artificial disc,
The first end plate of exercise,
A second motion end plate coupled directly or indirectly to the first motion end plate in a substantially parallel relationship with the first motion end plate;
A core member disposed between the first and second end plates,
The first endplate includes a central portion and a first side, the first side being in a first position substantially in the same plane as the central portion, and a plane substantially different from the central portion. An artificial disc having a second position at.
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